Question

【题目】如图所示，BC是半径为R的1/4圆弧形光滑绝缘轨道，轨道位于竖直平面内，其下端与水平绝缘轨道平滑连接，整个轨道处在水平向左的匀强电场中，电场强度为E。现有一质量为m的带电小滑块（体积很小可视为质点），在BC轨道的D点释放后可以在该点保持静止不动，已知OD与竖直方向的夹角为α =37°。随后把它从C点由静止释放，滑到水平轨道上的A点时速度减为零。若已知滑块与水平轨道间的动摩擦因数为=0.25，且sin37° =0.6 cos37° =0.8 ，取重力加速度为g。

（1）对小滑块在D点进行受力分析，求出滑块的带电量q和带电种类；

（2）滑块从C点下滑到圆弧形轨道的B端时对轨道的压力大小；

（3）水平轨道上A、B两点之间的距离L；

Answer 1

【答案】（1）（2）（3）

【解析】

（1）滑块静止在D处时的受力如图

所示，可知滑块应带正电，

由平衡条件可得

………①

又

……………②

③

（2）滑块从C点下滑到B点的过程中由动能定理得

④

在B点，由牛顿第二定理得

⑤

解得：支持力

由牛顿第三定律得滑块对轨道的压力为

（3）滑块从C经B到A的过程中，由动能定理得：

⑥

解得： ⑦