...在水平向左匀强电场中,有一光滑半圆绝缘轨道竖直放置,轨道与一水平...
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发布时间:2024-10-22 14:28
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热心网友
时间:2024-10-22 14:55
(1)设滑块与N点的距离为x,
分析滑块的运动过程,由动能定理可得,
qEx-mg?2R=12mv2?0 ①
小滑块在L点时,重力提供向心力,
所以 mg=mv2R
所以小滑块在L点的速度v=gR=10×0.4m/s=2m/s
由①得x=12mv2+mg?2RqE=12×m×gR+2mgRmg=52R=1m
(2)滑块到达P点时,对全过程应用动能定理可得,
qE(x+R)?mgR=12mv2P?0
在P点时由牛顿第二定律可得,
N-qE=mv2PR
所以N=qE+mv2PR=mg+m2qE(x+R)?2mgRmR=mg+2qExR=4×10?2×10+2×4×10?2×100.4N=2.4N
解得N=2.4N
由牛顿第三定律可得,滑块通过P点时对轨道压力是2.4N
答:(1)要小滑块恰能运动到圆轨道的最高点L,滑块应在水平轨道上离N点1m处释放;
(2)这样释放的滑块通过P点时对轨道压力是2.4N.