问题 计算题

如图所示,BC是半径为R的1/4圆弧形光滑绝缘轨道,轨道位于竖直平面内,其下端与水平绝缘轨道平滑连接,整个轨道处在水平向左的匀强电场中,电场强度为E。现有一质量为m的带电小滑块(体积很小可视为质点),在BC轨道的D点释放后可以静止不动。已知OD与竖直方向的夹角为α =37°,随后把它从C点由静止释放,滑到水平轨道上的A点时速度减为零。若已知滑块与水平轨道间的动摩擦因数为=0.25,且sin370 ="0.6 " cos37="0.8 " tan37°=0.75。取重力加速度为g求:

小题1:滑块的带电量q1和带电种类;

小题2:水平轨道上AB两点之间的距离L

小题3:滑块从C点下滑过程中对轨道的最大压力;

答案

小题1: (带正电)

小题2:

小题3:2.25 mg

(1)静止在D处时甲的受力如图,可知甲应带正电,并且有:

                

 (带正电)  

(2)甲从C经B到A的过程中,重力做正功,电场力和摩擦力做负功。则由动能定理有:

           

解得:            

(3)分析知D点速度最大,设VD由动能定理有

mgRcosα-qER(1-sinα=1/2mvD2-0                 

设支持力N  由牛顿第二定律

N-F= mvD2/R                                          

由平衡条件

F=mg/cosα                                               

解N="2.25mg                                      "

由牛顿第三定律    最大压力2.25 mg                    

单项选择题
填空题