如圖所示,BC是半徑為R的
圓弧形的光滑且絕緣的軌道,位于豎直平面內(nèi),其下端與水平絕緣軌道平滑連接,整個軌道處在水平向左的勻強電場中,電場強度為E.現(xiàn)有一質量為m、帶正電q的小滑塊(可視為質點),從C點由靜止釋放,滑到水平軌道上的A點時速度減為零.若已知滑塊與水平軌道間的動摩擦因數(shù)為μ,求:
![](http://hiphotos.baidu.com/zhidao/pic/item/8d5494eef01f3a295cb3c24c9a25bc315c607c3c.jpg)
(1)滑塊通過B點時的速度大?。?br>(2)滑塊經(jīng)過圓弧軌道的B點時,所受軌道支持力的大小;
(3)水平軌道上A、B兩點之間的距離.
(1)小滑塊從C到B的過程中,只有重力和電場力對它做功,設滑塊經(jīng)過圓弧軌道B點時的速度為v
B,根據(jù)動能定理有
mgR?qER=m解得
vB=(2)根據(jù)牛頓運動定律有
NB?mg=m解得 N
B=3mg-2qE
![](http://hiphotos.baidu.com/zhidao/pic/item/35a85edf8db1cb1322d83897de54564e93584b84.jpg)
(3)小滑塊在AB軌道上運動時,所受摩擦力為 f=μmg
小滑塊從C經(jīng)B到A的過程中,重力做正功,電場力和摩擦力做負功.設小滑塊在水平軌道上運動的距離(即A、B兩點之間的距離)為L,則根據(jù)動能定理有:
mgR-qE(R+L)-μmgL=0
解得
L=R答:(1)滑塊通過B點時的速度大小
vB=;
(2)滑塊經(jīng)過圓弧軌道的B點時,所受軌道支持力的大小 N
B=3mg-2qE;
(3)水平軌道上A、B兩點之間的距離
L=R.