Question

【题目】如图所示，在E=V/m的水平向左匀速电场中，有一半径R=0.4m的光滑半圆形绝缘轨道竖直放置，半圆轨道所在竖直平面与电场线平行，半圆轨道与一水平绝缘轨道的N点平滑连接，绝缘的轻质弹簧的一端固定于水平绝缘轨道的右端，一带电荷量为q=+C、质量为m=0.04kg的小球经弹簧弹性压缩至M点（小球与弹簧不粘连），将小球由静止释放，小球恰能运动到圆轨道的最高点C，已知小球与水平轨道的动摩擦因数μ=0.1，MN=2m，，求

（1）小球通过P点时对轨道压力是多大？（P为半圆轨道中点）。

（2）小球压缩弹簧至M点时弹簧具有的弹性势能。

Answer 1

【答案】（1）1.5N （2）0.28J

【解析】(1)小球在C点有 ①

小球从P到C的过程有 ②

小球在P点有 ③

由牛顿第三定律得小球对轨道的压力为 ④

由①②③解得 =1.5N

（2）小球从M点到P点的过程由能量守恒定律得 ⑤

解得EP=0.28J