（10分）如图所示，在的竖直匀强电场中，有一光滑的半圆形绝缘轨QPN与一水平绝缘轨道MN连接，半圆形轨道平面与电场线平行，P为QN圆弧的中点，其半径R=40cm

题型：不详难度：来源：

（10分）如图所示，在

的竖直匀强电场中，有一光滑的半圆形绝缘轨QPN与一水平绝缘轨道MN连接，半圆形轨道平面与电场线平行，P为QN圆弧的中点，其半径R=40cm，一带正电q=10^-4C的小滑块质量m=10g，与水平轨道间的动摩擦因数

，位于N点右侧x=1.5m处，取g=10m/s²，求：

（1）要使小滑块恰能运动到圆轨道的最高点Q，则滑块应以多大的初速度v₀向左运动？
（2）这样运动的滑块通过P点时对轨道的压力是多大？

答案

（1）

（2）

解析

试题分析：（1）设小球到达Q点时速度为

，则

（2分）
滑块从开始运动到达Q点过程中，由动能定理得

（2分）
联立两式并代入数据解得：

（1分）
（2）设滑块到达P点时速度为

，则从开始运动到P点过程：

（2分）
又在P点时：

（2分）
代入数据，解得

（1分）
点评：难度中等，带电粒子在电场、重力场中的运动，由于电场力和重力做功均与路径无关，利用动能定理求解问题相对要简单

举一反三

如图所示，某空间存在互相正交的匀强磁场和匀强电场，电场方向水平向右，磁场方向垂直纸面向里，一个带负电荷的小球以一定初速度（速度方向平行于纸面）由a点进入电磁场，经过一段时间运动至b点，下列说法正确的是

A．从a到b，小球可能做匀速直线运动

B．从a到b，小球不可能做匀变速运动

C．从a到b，小球可能做匀速圆周运动

D．从a到b，小球机械能可能不变

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（13分）如图所示，两块水平放置、相距为d的长金属板接在电压可调的电源上.两板之间的右侧长度为3d的区域存在方向垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度为B.喷墨打印机的喷口可在两极板左侧上下自由移动，并且从喷口连续不断喷出质量均为m、速度水平且大小相等、带等量电荷的墨滴.调节电源电压至U，使墨滴在电场的左侧区域恰能沿水平方向向右做匀速直线运动.（重力加速度为g）

（1）判断墨滴所带电荷的种类，并求其电荷量；
（2）要使墨滴不从两板间射出，求墨滴的入射速率应满足的条件.

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（15分）如图所示，水平放置的平行金属板A和D间的距离为d，金属板长为

，两板间所加电压为U，D板的右侧边缘恰好是倾斜挡板NM上的一个小孔K，NM与水平挡板NP成

角，且挡板足够长，K与N间的距离为

.现有一质量为m、电荷量为q的带正电的粒子，从A、D的中点O沿平行于金属板方向

以某一速度射入，不计粒子的重力.该粒子穿过金属板后恰好穿过小孔K：

（1）求该粒子从O点射入时的速度大小v₀；
（2）若两档板所夹的整个区域存在一垂直纸面向外的匀强磁场，粒子经过磁场偏转后能垂直打在水平挡板NP上，求该磁场的磁感应强度的大小B₀；
（3）若磁场方向变为垂直纸面向里，且只存在于两档板所夹间的某一区域内，同样使该粒子经过磁场偏转后能垂直打在水平挡板NP上（之前与挡板没有碰撞），求满足条件的磁感应强度的最小值B_min.

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（13分）如图所示，一质量为m的带电量为q的小球，用长为L的绝缘细线悬挂在水平向右的匀强电场中，静止时悬线与竖直方向成θ=37⁰角。（重力加速度为g，cos37⁰=0.8，sin37⁰=0.6）

（１）判断小球带何种电荷。
（２）求电场强度E。
（３）在图示位置，若将细线突然剪断，小球做何种性质的运动？求加速度a的大小。

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（10分）如图所示，两块水平放置、相距为d的长金属板接在电压可调的电源上。两板之间的右侧区域存在方向垂直纸面向里的匀强磁场。将喷墨打印机的喷口靠近上板下表面，从喷口连续不断喷出质量均为m、水平速度均为v₀、带相等电荷量的墨滴。调节电源电压至U, 墨滴在电场区域恰能沿水平向右做匀速直线运动；进入电场、磁场共存区域后，最终垂直打在下板的M点。

（1）判段墨滴所带电荷的种类，并求其电荷量；
（2）求磁感应强度B的值；
（3）现保持喷口方向不变，使其竖直下移到两板中间的位置。为了使墨滴仍能到达下板M点，应将磁感应强度调至B ",则B " 的大小为多少？

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