一道物理复合场的问题

来源：百度知道 编辑：UC知道 时间：2024/05/30 22:29:55
如图所示，在E＝10^3V/m的水平向左匀强电场中,有一光滑半圆形绝缘轨道竖直放置,轨道与一水平绝缘轨道MN连接,半圆轨道所在竖直平面与电场平行其半径R=0.4m,一带正电荷q=10^-4C的小滑块质量为40g,与水平轨道间的动摩擦因数u=0.2,取g=10m/s^2,求:
(1)要小滑块能运动到圆轨道的最高点L,滑块应该在水平轨道上离N点多远处释放?
(2)这样释放的滑块通过P点时对轨道压力是多大?(P点为半圆轨道中点)

我就是不明白到达L点后的滑块的运动状态,刚好速度为零或其他,请解释原因~

先解决问题：
（1）用能量守恒：减小的电势能，增加的重力势能，摩擦力消耗的能量，最后剩下的动能（你就是这个速度不太明白）
（2）同样用能量守恒计算出此处的速度，计算出所需的向心力，再加上电场力（最好从L处开始利用能量守恒）

至于你的问题，在L处还在转弯，需要向心力，而压力为0，也就是与半圆轨道没有相互作用，由于重力的存在，为了刚好符合半圆而运动，必须有一个速度，这个速度需要的向心力刚好等于重力，那么重力全部提供向心力，物体既不会由多余的速度使物体离心而给轨道压力，也不会也没有多余的向下的力使物体向心而离开轨道，那么只需是向心力等于重力就行了。
这其中也不需考虑电场力，它不与这瞬间的向心力产生关系。
实际上如果在L处没有速度，那么物体不可能到达L处，它会在P到L之间的某处离开轨道并作斜抛运动。