问题 计算题

如图所示,质量为0.2kg的物体带正电,其电量为4×10-3C,从半径为0.3m光滑的1/4圆弧滑轨上端A点由静止下滑到底端B点,然后继续沿水平面滑动。物体与水平面间的滑动摩擦因数为0.4,整个装置处于E=103N/C的竖直向下的匀强电场中。(g取10m/s2)求:

(1)物体运动到圆弧滑轨底端B点时对轨道的压力;

(2)物体在水平面上滑行的最大距离。

答案

(1)45N     (2)0.75m

题目分析:(1)对物体从A运动到B由动能定理有:

      

物体运动到B点由牛顿第二定律有:

   

由牛顿第三定律有:

             

代入数据得   方向竖直向下      

(2)对全程由动能定理有:      

代入数据得:           

点评:中等难度。解决此类问题只需要把电场力看成一个普通的恒力分析就行了;分析问题时力学中的很多规律在电学中同样适用,在选择规律时,首先考虑功和能的原理,其次考虑牛顿定律,因为前者往往更简捷。

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