[咸阳一模]陕西省咸阳市2022年高考模拟检测(一)1物理试题

17.（15分）如图所示，AC水平轨道上AB段光滑，BC段粗糙，且Lx=2m,CDF为竖直平面内半径为R=0.2m的光滑半圆轨道，两轨道相切于C点，CF右侧有电场强度E=1.5×103N/C的匀强电场，方向水平向右。一根轻质绝缘弹簧水平放置，一端固定在A点，另一端与带负电滑块P接触但不连接，弹簧原长时滑块在B点。现向左压缩弹簧后由静止释放，已知滑块P的质量为m=0.2kg，电荷量为q=-1.0×10”C，与轨道BC间的动摩擦因数为从=0.2，忽略滑块P与轨道间电荷转移。已知g=10m/2，sn3=0.6，cm37°=0.8.求

（1）若滑块P运动到F点的瞬间对轨道压力为2N，求弹簧释放的弹性势能

（2）在（1）的条件下，滑块运动到与O点等高的D点时对轨道的压力；

（3）欲使滑块P在进入圆轨道后不脱离圆轨道（即滑块只能从C点或者F点离开半圆轨道）

求弹簧最初释放的弹性势能的取值范围