如图所示的竖直平面内有范围足够大.水平向右的匀强电场.一绝缘轨道由两段直杆和一半径为R的半

发布时间:2021-02-20 16:39:18

如图所示的竖直平面内有范围足够大、水平向右的匀强电场,一绝缘轨道由两段直杆和一半径为R的半圆环组成,固定在纸面所在的竖直平面内.直杆MN、PQ水平且足够长,MNAP段是光滑的(其中A点是半圆环的中点),PQ段是粗糙的.现有一质量为m、带电+q的小环甲(可视为质点)套在MN杆上,它所受电场力为其重力的0.5倍.将小环甲从N点左侧8R处由静止开始释放,如图,且知小环甲与直杆PQ间的动摩擦因数为μ(μ<0.5,且最大静摩擦力与滑动摩擦力大小相等),求:(1)小环甲从N点左侧8R处由静止开始释放后,第一次经过N点时的速度大小.(2)小环甲在水平杆PQ上运动的总路程.

网友回答

答案:分析:(1)环在MN上滑动时,只有电场力做功,由动能定理即可求得小环第一次经过N点时的速度大小.
(2)由于小环甲与直杆PQ间的动摩擦因数为μ<0.5,所以小环受到的摩擦力小于电场力,所以小环不会停止在PQ之间.又由于除PQ之间外,其他的地方没有摩擦力,所以最终甲在P点的速度等于0,使用能量的转化与守恒定定律,即可求得结果.
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