4. 如图所示,
BCDG是光滑绝缘的
圆形轨道,位于竖直平面内,轨道半径为
R,下端与水平绝缘轨道在
B点平滑连接,整个轨道处在水平向左的匀强电场中,现有一质量为
m、带正电的小滑块(可视为质点)置于水平轨道上,滑块受到的电场力大小为
mg,滑块与水平轨道间的动摩擦因数为0.5,重力加速度为
g。
(1)若滑块从水平轨道上距离
B点
s=3
R的
A点由静止释放,滑块到达与圆心
O等高的
C点时速度为多大?
(2)在(1)的情况下,求滑块到达
C点时受到轨道的作用力的大小。
(3)改变
s的大小,使滑块恰好始终沿轨道滑行,且从
G点飞出轨道,求滑块在圆轨道上滑行过程中的最小速度的大小。