如图所示,BC是半径为R的14圆弧形的光滑且绝缘的轨道,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、带正电q的小滑块(可视为质点),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μ,求:(1)滑块通过B点时的速度大小;(2)滑块经过圆弧轨道的B点时,所受轨道支持力的大小;(3)水平轨道上A、B两点之间的距离.

问题描述:

如图所示,BC是半径为R的

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圆弧形的光滑且绝缘的轨道,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、带正电q的小滑块(可视为质点),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μ,求:

(1)滑块通过B点时的速度大小;
(2)滑块经过圆弧轨道的B点时,所受轨道支持力的大小;
(3)水平轨道上A、B两点之间的距离.


答案解析:(1)小滑块从C到B的过程中,只有重力和电场力对它做功,根据动能定理求解.(2)滑块经过圆弧轨道的B点时,所受轨道支持力和重力的合力提供向心力;(3)对整个过程研究,重力做正功,水平面上摩擦力做负功,电场力做负功,根据动能定理求出水平轨道上A、B两点之间的距离.
考试点:匀强电场中电势差和电场强度的关系;动能定理.
知识点:本题考查分析和处理物体在复合场运动的能力.对于电场力做功W=qEd,d为两点沿电场线方向的距离.