Question

【題目】如圖所示，在的水平向左勻強電場中，有一光滑半圓絕緣軌道豎直放置，軌道與一水平絕緣軌道平滑連接，半圓軌道所在緊直平面與電場線平行，其半徑，一帶正電荷的小滑塊質量為．與水平軌道間的動摩擦因數，小滑塊運動過程中所帶電荷量保持不變，取．滑塊在水平軌道上某點由靜止釋放后，恰好能運動到圓軌道的最高點，問：

（）小滑塊是在水平軌道上離點多遠處釋放的．

（）小滑塊經過點后落地，落地點離點的距離多大．

Answer 1

【答案】（1） （2）

【解析】（）設滑塊與點的距離為，由動能定理可得 小滑塊在點時，重力提供向心力，根據牛頓第二定律可得聯立兩個方程，代入數據解得， ．

（）滑塊從點拋出后做類斜向上拋運動，在豎直方向上做自由落體運動，由自由落體運動公式可得 ，

解得．

在水平方向上做勻減速運動，由牛頓第二定律可得： ，

代入數據解得．

由勻變速直線運動規律可得滑塊在水平方向的位移為：

，得．

即滑塊的落點離點的距離為．