如图所示,在E=103V/m的竖直匀强电场中,有一光滑半圆形绝缘轨道QPN与一水平绝缘轨道MN在N点平滑相接,...
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如图所示,在E=103V/m的竖直匀强电场中,有一光滑半圆形绝缘轨道QPN与一水平绝缘轨道MN在N点平滑相接,半圆形轨道平面与电场线平行,其半径R=0.4 m,N为半圆形轨道最低点,一带负电且电荷量q=10-4 C的小滑块,质量m=0.01 kg,与水平轨道间的动摩擦因数μ=0.15,位于N点右侧d=1.5 m的M处,若给小滑块一个初速度v0向左运动,小滑块恰能通过半圆形轨道的最高点Q.取g=10 m/s2,求:
(1)小滑块的初速度v0;
(2)小滑块通过Q点后落回水平轨道时落点S距N的水平距离x.
【回答】
(1)(2)
【详解】
(1)设小滑块恰能到达Q点时速度为v,由牛顿第二定律得:
小滑块从开始运动至到达Q点过程中,由动能定理得:
联解得:
(2)小滑块从Q点飞出,由类平抛运动知识有:
联解得:
【点睛】
此题中滑块恰好通过最高点时轨道对滑块没有*力,由牛顿定律求出临界速度,再根据动能定理和牛顿运定律结合求解小球初速度.
知识点:带电粒子在电场中的运动
题型:解答题
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