如图所示，竖直平面内有一段绝缘的圆弧轨道AB和绝缘的水平轨道BC相切于B，其中AB圆弧轨道的圆心为O，R=58m，圆心角θ=53°，圆弧轨道光滑，BC轨道粗糙且足够长，滑块与轨道间的动摩擦因数μ=0.5，轨道AB左侧d=0.6m的区域存在一竖直向下匀强电场E1，BC轨道区域存在水平向右的匀强电场E2，一质量为m=0.2kg,电量|q|=1.0×10-4C的滑块以一定的初速度从电场E1的左边界水平抛入，滑块恰好能做直线运动，假定最大静摩擦力等于滑动摩擦力，g=10m/s2，sin53°=0.8，cos53°=0.6。求：
（1）滑块的电性和E1的大小；
（2）若电场E1大小不变，方向反向，要使滑块恰好能从A点沿切线滑入轨道，求滑块水平抛入电场E1时的初速度，以及进入A点时的速度；
（3）在第（2）问的条件下，若电场E2的大小可在0到3×104N/C范围内调节，当E2取不同值时，求滑块最终因摩擦而产生的热量。（Q可用E2表示）
R
=
5
8
m
【答案】（1）负电，滑块的电性和E1的大小为2.0×104N/C；
（2）滑块水平抛入电场E1时的初速度为3m/s，进入A点时的速度为5m/s；
（3）滑块最终因摩擦而产生的热量。（Q可用E2表示）
①当E2＜1.0×104N/C时，Q为
②当1.0×104N/C＜E2＜1.4×104N/C时
滑块最终静止在B点，Q为3J
③当E2＞1.4×104N/C时，Q为。
（2）滑块水平抛入电场E1时的初速度为3m/s，进入A点时的速度为5m/s；
（3）滑块最终因摩擦而产生的热量。（Q可用E2表示）
①当E2＜1.0×104N/C时，Q为
3
1
+
1
×
1
0
-
4
E
2
②当1.0×104N/C＜E2＜1.4×104N/C时
滑块最终静止在B点，Q为3J
③当E2＞1.4×104N/C时，Q为
6
1
+
1
×
1
0
-
4
E
2
【解答】
【点评】
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发布：2024/9/26 3:0:2组卷：70引用：5难度：0.5
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1．如图所示，ABC为光滑的固定在竖直面内的半圆形轨道，轨道半径为R=0.4m,A、B为半圆轨道水平直径的两个端点，O为圆心．在水平线MN以下和竖直线OQ以左的空间内存在竖直向下的匀强电场，电场强度E=1.0×106N/C．现有一个质量m=2.0×10-2kg,电荷量q=2.0×10-7C的带正电小球（可看作质点），从A点正上方由静止释放，经时间t=0.3s到达A点并沿切线进入半圆轨道，g=10m/s2，不计空气阻力及一切能量损失，求：
（1）小球经过C点时对轨道的压力大小；
（2）小球经过B点后能上升的最大高度．发布：2024/12/29 20:0:1组卷：749引用：4难度：0.5 -
2．11H、12H、13H三个原子核，电荷均为e,质量之比为1：2：3，如图所示，它们以相同的初速度由P点平行极板射入匀强电场，在下极板的落点为A、B、C，已知上极板带正电，原子核不计重力，下列说法正确的是（ ）发布：2024/12/29 21:30:1组卷：374引用：5难度：0.6 -
3．如图，在竖直平面内，一半径为R的半圆形轨道与水平轨道在B点平滑连接．半圆形轨道的最低点为B、最点高为C，圆心为O．整个装置处水平向左的匀强电场中．现让一质量为m、电荷量为q的带正电小球（可视为质点），从水平轨道的A点静止释放，到达B点时速度为．当小球过C点时撤去电场，小球落到水平轨道上的D点．已知A、B间的距离为5gRR，重力加速度为g,轨道绝缘且不计摩擦和空气阻力，求：103
（1）该匀强电场场强E的大小；
（2）A、D间的距离；
（3）小球经过半圆形轨道某点P（图中未画出）时，所受合外力方向指向圆心O，求小球过P点时对轨道压力的大小．发布：2024/12/29 20:30:1组卷：58引用：2难度：0.7
