(2013•商丘三模)如图所示,将一个光滑、绝缘的挡板ABCD固定在光滑、绝缘的竖直平面上,AB段为直线形挡板,BCD段

(2013•商丘三模)如图所示,将一个光滑、绝缘的挡板ABCD固定在光滑、绝缘的竖直平面上,AB段为直线形挡板,BCD段是半径为R的圆弧形挡板,且AB与BCD相切.挡板处于场强为E的匀强电场中,电场方向与圆直径MN平行.现将带电量为q、质量为m的小球从挡板内侧的A点由静止释放,小球沿挡板内侧恰好过M点运动到D点后抛出,下列判断正确的是(  )
A.小球带正电或带负电均可完成上述运动过程
B.小球运动到N点时动能最大
C.AN两点间沿电场线方向的距离为[5/2R
dt861 1年前 已收到1个回答 举报

徐庆 幼苗

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解题思路:根据小球的运动情况,可知小球的合力方向,得知小球的电场力方向,从而得知小球的电性.小球沿挡板内侧运动,根据AB段垂直于挡板方向上的合力为零,判断电场力与重力的大小关系.

A、小球从静止A点释放,能沿挡板内侧运动到D点抛出,知小球在AB段的合力方向沿AB向下,则电场力方向水平向右,小球一定带正电,故A错误;
B、只有电场力对小球做功,所以小球运动到合力方向,即CN之间的某一点上时动能最大,故B错误;
C、根据题意分析可知,小球过M点时对挡板恰好无压力,根据牛顿第二定律有:qE=m
vM2
R];
设AN两点间沿电场线方向的距离为s,由A到M过程根据动能定理得:qE(s-2R)=[1/2]mvM2
联立解得:s=[5/2]R,故C正确;
D、小球过C点时,根据牛顿第二定律有:
FN-mg=m
vc2
R;
由动能定理得:qE(s-R)=[1/2]mvc2
联立解得:FN=3qE,故D正确.
故选:BCD.

点评:
本题考点: 带电粒子在匀强电场中的运动;动能定理的应用.

考点点评: 本题考查了动能定理和牛顿第二定律的综合运用,关键理清圆周运动的临界状态,求出临界速度的大小.

1年前

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