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如图所示,在E=1×103 V/m的竖直匀强电场中,有一光滑的半圆形绝缘轨道QPN与一水平绝缘轨道MN连接,半圆形轨道平面与电场线平行,P为QN圆弧的中点,其半径R=40 cm,一带正电q=10-4 C的小滑块质量m=10 g,与水平轨道间的动摩擦因数μ=0.15,位于N点右侧1.5 m处,取g=10 m/s2,求:
(1)要使小滑块恰能运动到圆轨道的最高点Q,则滑块应以多大的初速度v0向左运动?
(2)这样运动的滑块通过P点时对轨道的压力是多大?
解:(1)设小滑块到达Q点时速度为v,则mg+qE
滑块从开始运动至到达Q点过程中,由动能定理得

联立两式并代入数据解得:v0=7 m/s
(2)设滑块到达P点时速度为v',则从开始运动到P点过程:

又在P点时:
代入数据,解得FN=0.6 N
练习册系列答案
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科目:高中物理 来源: 题型:

(2011?安徽模拟)如图所示,在E=1×103V/m的竖直匀强电场中,有一光滑的半圆形绝缘轨QPN与一水平绝缘轨道MN连接,半圆形轨道平面与电场线平行,P为QN圆弧的中点,其半径R=40cm,一带正电q=10-4C的小滑块质量m=10g,与水平轨道间的动摩擦因数μ=0.15,位于N点右侧1.5m处,取g=10m/s2,求:
(1)要使小滑块恰能运动到圆轨道的最高点Q,则滑块应以多大的初速度v0向左运动?
(2)这样运动的滑块通过P点时对轨道的压力是多大?

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科目:高中物理 来源: 题型:

(2011?商丘二模)如图所示,在E=1×103N/C的竖直匀强电场中,有一光滑的半圆形绝缘轨道QPN竖直放置与一水平绝缘轨道MN相切连接,P为QN圆弧的中点,其半径R=40cm,一带负电电荷量q=10-4℃的小滑块质量m=20g,与水平轨道间的动摩擦因数μ=0.4,从位于N点右侧s=1.5m处以初速度v0向左运动,取g=10m/s2.求:
(1)要使小滑块恰能运动到圆轨道的最高点Q,则滑块的初速度v0应多大?
(2)这样运动的滑块通过P点时对轨道的压力是多大?

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科目:高中物理 来源: 题型:

如图所示,在E=1×104V/m的水平方向的匀强电场中,有一光滑的半圆形绝缘轨道与一水平绝缘轨道MN连接,半圆形轨道所在的竖直平面与电场线平行,PQN圆弧的中点,其半径R=0.40m。一带正电量为q=1×10-4C、质量为m=0.10kg的小滑块,与水平轨道间的动摩擦因数μ=0.2,取g=10m/s2。求:

(1)要使小滑块恰能运动到圆轨道的最高点Q,滑块应在水平轨道上离N点多远处开始释放?

(2)在(1)中这样释放的滑块通过P点时对轨道的压力是多大?

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科目:高中物理 来源:2012-2013学年广东湛江二中高二(选修3-1)上学期期中物理试卷(带解析) 题型:计算题

如图所示,在E=1×103N/C的竖直匀强电场中,有一光滑的半圆形绝缘轨道QPN竖直放置与一水平绝缘轨道MN相切连接,P为QN圆弧的中点,其半径R=40cm,一带负电电荷量q=10-4C的小滑块质量m=20g,与水平轨道间的动摩擦因数μ=0.4,从位于N点右侧s=1.5m处的M点以初速度v0向左运动,取g=10m/s2

求:(1)若滑块初速度v0为6m/s, 则滑块通过P点时对轨道的压力是多大?
(2)若使小滑块在运动中不离开轨道QPN(Q点、N点除外)问小滑块从M点出发时的初速度满足什么条件?

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科目:高中物理 来源:2014届广东湛江二中高二(选修3-1)上学期期中物理试卷(解析版) 题型:计算题

如图所示,在E=1×103N/C的竖直匀强电场中,有一光滑的半圆形绝缘轨道QPN竖直放置与一水平绝缘轨道MN相切连接,P为QN圆弧的中点,其半径R=40cm,一带负电电荷量q=10-4C的小滑块质量m=20g,与水平轨道间的动摩擦因数μ=0.4,从位于N点右侧s=1.5m处的M点以初速度v0向左运动,取g=10m/s2

求:(1)若滑块初速度v0为6m/s, 则滑块通过P点时对轨道的压力是多大?

(2)若使小滑块在运动中不离开轨道QPN(Q点、N点除外)问小滑块从M点出发时的初速度满足什么条件?

 

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