Question

（18分）如图所示，现有一个小物块，质量为m=80g，带上正电荷q =210^－4C。与水平的轨道之间的滑动摩擦系数m= 0.2，在一个水平向左的匀强电场中，E = 410³V/m，在水平轨道的末端N处，连接一个光滑的的半圆形轨道，半径为R=40cm，取g = 10m/s²，求：

（1）若小物块恰能运动到轨道的最高点L，那么小物块应从距N点多远处的A点释放？
（2）如果小物块在上小题中的位置A释放，当它运动到P点（轨道中点）时轨道对它的支持力等于多少？
（3）小物块在位置A释放，当运动到N点时，突然撤去电场，同时加一匀强磁场，磁感应强度，方向垂直纸面向里，问能否运动到L点？（回答：“能”或“不能”即可）如果小物块最后能落回到水平面MN上，则刚到达MN时小物块的速度大小为多少？

Answer 1

（1）（2）（3）能   

试题分析：（1）物块能通过轨道最高点L的条件是
      （2分）             （1分）
A到L过程根据动能定理有：        （2分）
解得             （1分）
（2）物块由P到L过程根据动能定理有：
         （2分）
V_P=2m/s     （1分）
P点水平方向的支持力和电场力的合力提供向心力：         （2分）
          （1分）
（3）去电场，加磁场后，洛伦兹力与速度垂直，垂直圆弧面向外，而且到达N点的速度与之前相同，所有能到达L点           （3分）
小物块从N点运动到最高点再落回到MN水平面时过程，外力没有做功，所以速度的大小等于第一次经过N点时的速度大小。
由动能定理:
       （2分）（或考虑物块N由L到过程,解答也可）
v_t==       （1分）