问题
计算题
如图所示，在E=1×103 V/m的竖直匀强电场中，有一光滑的半圆形绝缘轨道QPN与一水平绝缘轨道MN连接，半圆形轨道平面与电场线平行，P为QN圆弧的中点，其半径R=40 cm，一带正电q=10-4 C的小滑块质量m=10 g，与水平轨道间的动摩擦因数μ=0.15，位于N点右侧1.5 m处，取g=10 m/s2，求：
(1)要使小滑块恰能运动到圆轨道的最高点Q，则滑块应以多大的初速度v0向左运动？
(2)这样运动的滑块通过P点时对轨道的压力是多大？
答案
解：(1)设小滑块到达Q点时速度为v，则mg+qE
滑块从开始运动至到达Q点过程中，由动能定理得
联立两式并代入数据解得：v0=7 m/s
(2)设滑块到达P点时速度为v'，则从开始运动到P点过程：
又在P点时：
代入数据，解得FN=0.6 N