1、高考热点强化训练13带电粒子(带电体)在电场中运动的综合问题1(2019江苏江都中学期中)如图1，ABCD为竖直放在场强大小为E104 V/m的水平向右匀强电场中的绝缘光滑轨道，其中轨道的BCD部分是半径为R的半圆形轨道，轨道的水平部分与半圆相切于B点，A 为水平轨道上的一点，而且ABR0.2 m，把一质量m0.1 kg、带电荷量q1104 C的小球放在水平轨道的A点由静止开始释放，小球在轨道的内侧运动(g取10 m/s2). 求：图1 (1)小球到达C点时对轨道压力是多大？(2)小球能否沿圆轨道到达D点？(3)若小球释放点离B的距离为1.0 m，则小球从D点飞出后落地点离B的距离是多少？(结
2、果可以含有根号)答案(1)3 N(2)不能(3) m解析(1)由A点到C点应用动能定理有：Eq(ABR)mgRmv解得：vC2 m/s设在C点轨道对小球支持力为FN，应用牛顿第二定律得：FNEqm 得FN3 N由牛顿第三定律知，小球在C点对轨道的压力大小为3 N.(2)小球要通过D点，必有mgm设释放点距B点的距离为x时小球能通过D点，由动能定理得：Eqxmg2Rmv以上两式联立可得：x0.5 m因AB0.5 m故小球不能到达D点. (3)释放点离B点的距离x11 m，从释放点到D点由动能定理得： Eqx1mg2RmvD2解得：vD2 m/s从D点飞出后水平方向做匀减速运动，加速度为a10 m
3、/s2 竖直方向做自由落体运动，设落地点离B距离为x2，由运动学知识可得2Rgt2，x2vDtat2解得x2 m.2(2019辽宁大连市第二次模拟)如图2甲所示，将一倾角37的粗糙绝缘斜面固定在地面上，空间存在一方向沿斜面向上的匀强电场一质量m0.2 kg，带电荷量q2.0103 C的小物块从斜面底端静止释放，运动0.1 s后撤去电场，小物块运动的vt图象如图乙所示(取沿斜面向上为正方向)，g10 m/s2.(sin 370.6，cos 370.8)，求：图2(1)电场强度E的大小；(2)小物块在00.3 s运动过程中机械能增加量答案(1)3103 N/C(2)0.36 J解析(1)加速时：a120 m/s2减速时：加速度大小a210 m/s2由牛顿第二定律得：Eqmgsin Ffma1mgsin Ffma2联立得E3103 N/C摩擦力Ff0.8 N(2)方法一：Ek0Epmgxsin 37x0.3 mEEpE0.36 J方法二：加速距离x1t10.1 m减速距离x2t20.2 m电场力做功WEEqx10.6 J摩擦力做功WfFf(x1x2)0.24 J物块在00.3 s运动过程中机械能增加量EWEWf0.36 J.
