如图所示，BC是半径为R的1/4圆弧形的光滑且绝缘的轨道，位于竖直平面内，其下端与水平绝缘轨道平滑连接，整个轨道处在水平向左的匀强电场中，电场强度为E．今有一质量为m、带

首页 > 考试 > 物理 > 高中物理 > 牛顿第二定律/2022-10-29 / 加入收藏 / 阅读 [打印]

◎ 题目

如图所示，BC是半径为R的1/4圆弧形的光滑且绝缘的轨道，位于竖直平面内，其下端与水平绝缘轨道平滑连接，整个轨道处在水平向左的匀强电场中，电场强度为E．今有一质量为m、带正电q的小滑块（体积很小可视为质点），从C点由静止释放，滑到水平轨道上的A点时速度减为零．若已知滑块与水平轨道间的动摩擦因数为μ，求：
（1）滑块通过B点时的速度大小Vb？
（2）水平轨道上A、B两点之间的距离S？
（3）从B点运动到A点所用的时间t？
魔方格

◎ 答案

（1）小滑块从C到B的过程中，只有重力和电场力对它做功，设滑块通过B点时的速度为vB，根据动能定理有：mgR-qER=
1
2
m
v2B
                 
 解得：vB=

2(mg-qE)R
m
               
  （2）小滑块在AB轨道上运动时，所受摩擦力为f=μmg         
   小滑块从C经B到A的整个过程中，重力做正功，电场力和摩擦力做负功．设小滑块在水平轨道上运动的距离（即A、B两点间的距离）为L，则根椐动能定理有：
mgR-qE（R+L）-μmgL=0
解得：L=
mg-qE
μmg+qE
R
（3）滑块在水平面上做匀减速运动，-μmg-qE=ma
at=0-vB
联立以上2公式解得：t=-
vB
a
=
m
μmg+qE

2(mg-qE)R
m

答：（1）滑块通过B点时的速度大小为

2(mg-qE)R
m
；
    （2）水平轨道上A、B两点之间的距离L=
mg-qE
μmg+qE
R．
    （3）从B点运动到A点所用的时间
m
μmg+qE

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水平 绝缘 下端 知识点 光滑
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    • 2(mg-qE)R
    m
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    两个完全相同的物块a、b，在    		滑沙运动起源于非洲，是一种独特的体育游乐项目，现在我国许多地方相继建立了滑沙场，滑沙已成为我国很受欢迎的旅游项目．如图所示，运动员从A点沿斜坡由静止开始下滑，经过B
    滑沙运动起源于非洲，是一种    		如图在xoy坐标系第Ⅰ象限，磁场方向垂直xoy平面向里，磁感应强度大小均为B=1.0T；电场方向水平向右，电场强度大小均为E=3N/C．一个质量m=2.0×10-7kg，电荷量q=2.0×10-6C的带
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