如图所示， BC 是半径为 R 的1/4圆弧形光滑绝缘轨道，轨道位于竖直平面内，其下端与水平绝缘轨道平滑连接

Question

如图所示， BC 是半径为 R 的1/4圆弧形光滑绝缘轨道，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 。现有一质量为 m 的带电小滑块（体积很小可视为质点），在 BC 轨道的 D 点释放后可以静止不动。已知 OD 与竖直方向的夹角为 α =37°，随后把它从 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 =0.25，且sin37 0 ="0.6 " cos37 0 ="0.8 " tan 37°=0.75。取重力加速度为 g 求： 小题1:滑块的带电量 q 1 和带电种类；小题2:水平轨道上 A 、 B 两点之间的距离 L ；小题3:滑块从C点下滑过程中对轨道的最大压力；

Answer 1

小题1:  （带正电） 小题2: 小题3:2.25 mg

（1）静止在D处时甲的受力如图，可知甲应带 正电 ，并且有：                  ∴  （带正电）   （2）甲从C经B到A的过程中，重力做正功，电场力和摩擦力做负功。则由动能定理有：             解得：              （3）分析知D点速度最大，设V D 由动能定理有 mgRcos α -qER（1-sin α ） =1/2mv D 2 -0　　                设支持力N  由牛顿第二定律 N-F= mv D 2 /R                                           由平衡条件 F=mg/cos α                                                解N="2.25mg                                      " 由牛顿第三定律    最大压力2.25 mg