如图所示,在E = 103V/m的水平向左匀强电场中,有一光滑半圆形绝缘轨道竖直放置,轨道与一水平绝缘轨道MN连接,半圆轨道所在竖直平面与电场线平行,其半径R =0.4m,一带正电荷q = 10-4C的小滑块质量为m = 0.04kg,小滑块与水平轨道间的动摩因数m = 0.2,g取10m/s2,求:
(1)要小滑块能运动到圆轨道的最高点L,滑块应在水平轨道上离N点多远处释放?
(2)这样释放的滑块通过P点时对轨道压力是多大?(P为半圆轨道中点)
(1)20m(2)1.5N
题目分析:(1)滑块刚能通过轨道最高点条件是
滑块由释放点到最高点过程由动能定理:
代入数据得:S=20m
(2)滑块过P点时,由动能定理:
在P点由牛顿第二定律: 代入数据得:N=1.5N
点评:本题难度较小,明确通过圆周最高点的临界速度,应用动能定理主要是确定两个状态和一个过程,重力和电场力做功只与初末位置有关,与路径无关