作业帮【高二物理】电场力,场强,电势小球上轨道的问题》》》》如图所示,在E=10^3V/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
来源：学生作业帮助网 编辑：作业帮 时间：2024/05/03 12:02:55
【高二物理】电场力,场强,电势小球上轨道的问题》》》》如图所示,在E=10^3V/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
【高二物理】电场力,场强,电势小球上轨道的问题》》》》
如图所示,在E=10^3V/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=40cm,一带正电荷q=10^-4C的小滑块质量为m=40g,与水平轨道间的动摩擦因数u=0.2,取g=10m/s^2,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）
详细写出全过程（思路）和答案,谢谢.
【高二物理】电场力,场强,电势小球上轨道的问题》》》》如图所示,在E=10^3V/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
首先声明,这个题不给点儿追加,是说不过去的,
1.设滑块至少在离N点距离为s释放.
为使物体可以达到L点,则物体在L点时速度产生的离心力至少和重力相同
则有
mv²/R=mg
则物体的动能为
Ek=1/2mv²=1/2mgR
物体从N点到L点,需要克服重力做功为
W1=mg·2R
由于L与N点的电势相同,所以物体在从L点到N点的过程中,电场力做功为0.
物体走过s,克服摩擦力做功
W2=umgs
期间电场力做功为
W3=qEs
所以,根据能量守恒
W3-W2-W1=Ek
带入各式和数据,得
s=20m
2.由第一问,当运动到N点时,滑块的动能为
Ek1=1/2mv²+2mgR=5/2mgR
当运动到P点时,电场力做功为
qER
克服重力做功为
mgR
则物体此时动能为
Ek2=5/2mgR+qER-mgR
所以
压力N=mv²/R=2Ek/R=1.4N
（即使结果是错的,过程也是没问题的）