2016年高考物理大一轮总复习(江苏专版 )题库 第六章(2)

5 C ，求：

图8

(1)带电体运动到圆弧形轨道的B 端时对圆弧轨道的压力；

(2)带电体沿圆弧形轨道从B 端运动到C 端的过程中，摩擦力所做的功．

解析 (1)设带电体在水平轨道上运动的加速度大小为a

根据牛顿第二定律有qE ＝ma

解得a ＝qE m

＝8.0 m/s 2 设带电体运动到B 端的速度大小为v B ，则v 2B ＝2ax

解得v B ＝2ax ＝4.0 m/s

设带电体运动到圆弧形轨道的B 端时受轨道的支持力为F N ，根据牛顿第二定律有F N －mg ＝m v 2B R

解得F N ＝mg ＋m v 2B R

＝5.0 N 根据牛顿第三定律可知，带电体运动到圆弧形轨道的B 端时对圆弧轨道的压力大小F N ′＝F N ＝5.0 N

方向竖直向下

(2)因电场力做功与路径无关，所以带电体沿圆弧形轨道运动过程中

电场力所做的功W 电＝qER ＝0.32 J

设带电体沿圆弧形轨道运动过程中摩擦力所做的功为W f ，对此过程根据动能定理有

W 电＋W f －mgR ＝0－12m v 2B

解得W f ＝－0.72 J

答案 (1)5.0 N ，方向竖直向下 (2)－0.72 J

递进题组

7．[带电体运动轨迹分析]一带正电小球从光滑绝缘的斜面上O 点由静止释放，在斜面上水平虚线ab 和cd 之间有水平向右匀强电场如图9所示．下列选项中哪个图象能正确表示小球的运动轨迹( )

图9

答案 D 解析 带正电小球从光滑绝缘的斜面上O 点由静止释放，开始做匀加速直线运动，进入电场区域后受到电场力作用后水平向右偏转，出电场后向下偏转，所以能正确表示小球的运动轨迹的是D.

8．[带电体的力电综合分析]如图10所示，整个空间存在水平向左的匀强电场，一长为L 的绝缘轻质细硬杆一端固定在O 点、另一端固定一个质量为m 、电荷量为＋q 的小球P ，杆可绕O

点在竖直平面内无摩擦转动，电场的电场强度大小为E ＝3mg 3q

.先把杆拉至水平位置，然后将杆无初速度释放，重力加速度为g ，不计空气阻力，则( )

图10

A ．小球到最低点时速度最大

B ．小球从开始至最低点过程中动能一直增大

C ．小球对杆的最大拉力大小为833

mg D ．小球可绕O 点做完整的圆周运动

答案 BC