（2013•自贡模拟）如图所示，在E=l03V/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在N点平滑相接，半圆形轨道平面与电．场线平行，其半径R=40cm，N为半圆形轨道

Question

（2013•自贡模拟）如图所示，在E=l0³V/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在N点平滑相接，半圆形轨道平面与电．场线平行，其半径R=40cm，N为半圆形轨道最低点，P 为QN圆弧的中点，一带10^-4C负电荷的小滑块质量m=10g，与水平轨道间的动摩擦因数u=0.15，位于N点右侧1.5m的M处，要使小滑块恰能运动到圆轨道的最髙点 Q，取g=10m/s²，求：
（1）滑块应以多大的初速度V₀，向左运动？
（2）滑块通过P点时受到轨道的压力．

Answer 1

（1）设小球到达Q点时速度为v，由牛顿第二定律有：
mg+qE=m(v2)/(R)       
滑块从开始到Q过程中，由动能定理有：
-mg•2R-qE•2R-μ（mg+qE）x=(1)/(2)mv²-(1)/(2)mv

2

0

  
联立并代入数据得：v₀=7m/s              
（2）设滑块到达P点时速度为v′，从开始到P过程中，由动能定理有：
-（mg+qE）R-μ（mg+qE）x=(1)/(2)mv²-(1)/(2)mv

2

0

   
P点压力：N=(mv2)/(R)                      
代入数据解得：N=0.6 N               
压力的方向：水平向右     
答：（1）滑块应以7m/s的初速度向左运动；
（2）滑块通过P点时受到轨道的压力是0.6N．