如图所示,匀强电场E=1×104V/m，方向水平向右，ABCD为竖直放置在电场中的绝缘导轨，半圆形轨道BCD光...

问题详情：

如图所示,匀强电场E=1×104 V/m，方向水平向右，ABCD为竖直放置在电场中的绝缘导轨，半圆形轨道BCD光滑，半径R=0.1m，B为圆轨道最低点，水平轨道与其相切于B点，水平轨道粗糙，AB=2R．一质量m=0.1kg、带正点电荷量q=1×10−4C的小滑块在A点有一个水平向右的初速度v0=2m/s．已知水平轨道与小滑块之间的动摩擦因数μ=0.5，重力加速度g取10m/s2，求：

（1）小滑块到达C点时速度大小；

（2）小滑块到达C点时对轨道压力大小；

（3）通过计算说明小滑块能否到达最高点D点．

【回答】

（1）（2）7N（3）能通过，速度为

【详解】

(1)小球由A点到C点的过程.由动能定理，有：

代入数据解得：vc=m/s

(2)对小球在C点的受力情况，由牛顿第二定律得：

解得：FN = 7N

由牛顿第三定律知，小球在C点对轨道的压力大小为7 N.

(3)小球能通过D点的最小速度为v，则有：

解得：v=1m/s

如果小滑块能到达D点，从C点到D点根据动能定理有：

解得，由于，所以能通过最高点D.

答：（1）小滑块到达C点时速度大小m/s；

（2）小滑块到达C点时对轨道压力大小FN = 7N；

（3）小滑块能到达最高点D点，速度为．

知识点：带电粒子在电场中的运动

题型：解答题