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【如图所示,一“⊂”形绝缘导轨竖直放置,处在水平向右的匀强电场中.左边的半圆弧与水平杆AB、CD相切于A、C两点,两水平杆的高度差为2L,杆AB、CD长度均为4L,O为AD、BC连线的交点,虚线】
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问题描述:

如图所示,一“⊂”形绝缘导轨竖直放置,处在水平向右的匀强电场中.左边的半圆弧与水平杆AB、CD相切于A、C两点,两水平杆的高度差为2L,杆AB、CD长度均为4L,O为AD、BC连线的交点,虚线MN、PQ的位置如图,其中AM=MP=CN=NQ=L,PB=QD=2L.虚线MN左边的导轨光滑,虚线MN右边的导轨与小球之间的动摩擦因数为μ.现把一质量为m,电荷量为-q的小球穿在杆上,自N点由静止释放后,小球刚好可到达A点.已知静电力常量为k,重力加速度为g.求:

(1)匀强电场的电场强度E的大小;

(2)小球到达半圆弧中点时,小球对半圆弧轨道的压力大小.

(3)若在O处固定一点电荷+Q,并将带电小球自D点以某速度向左瞬间推出,结果小球可沿杆运动到B点.求从D到B点过程中小球所受摩擦力的最大值.

付宏杰回答:
  (1)小球由N到A过程,对小球列动能定理:EqL-2mgL=0 E=2mgq(2)小球在圆弧的中点时,由牛顿第二定律得:N-Eq=mv2L小球由N到圆弧的中点过程中,对小球列动能定理:Eq(2L)-mgL...
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