如图所示，绝缘光滑半圆轨道放在竖直向下的匀强电场中，场强为E，在与环心等高处放有一质量为m、电荷量为+q的小球，由静止开始沿轨道运动，下列说法正确的是（　　）A

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如图所示，绝缘光滑半圆轨道放在竖直向下的匀强电场中，场强为E，在与环心等高处放有一质量为m、电荷量为+q的小球，由静止开始沿轨道运动，下列说法正确的是（　　）

A．小球在运动过程中机械能守恒

B．小球经过最低点时速度最大

C．小球经过环的最低点时对轨道压力等于（qE+mg）

D．小球经过环的最低点时对轨道压力大于（qE+mg）

答案

A、物体机械能守恒的条件是只有重力或者是弹力做功，小球在运动的过程中还有电场力对求做功，所以机械能不守恒，故A错误；
B、小球向下运动到轨道最低点的过程中，重力和电场力对小球都做正功，根据动能定理可以知道，小球在轨道最低点时速度最大，所以B正确；
C、D、对小球由动能定理可得，（mg+qE）R=

mv²，在最低点时，由向心力的公式可得，N-mg-qE=m

，联立以上两个方程可得N=3（mg+qE），由牛顿第三定律可知，小球在最低点对轨道的压力为3（mg+qE），所以C错误，D正确；
故选BD．

举一反三

如图为一固定在竖直平面内的绝缘轨道，AB部分为竖直，CD部分为水平，BC为与它们相切的四分之一圆弧，半径为R．空间存在水平方向匀强电场，场强方向与ABCD所在平面平行．有一小物块，质量为m、电量为q，自AB上离B点距离R处自由释放后沿轨道运动到CD上离C点距离R处并返回…已知物块与轨道的竖直、水平部分的摩擦因数均为μ=0.5，轨道的圆弧部分为光滑．
（1）求匀强电场的场强E多大？
（2）求上述过程中物块第一次向左经过圆弧上C点时，对于轨道的压力；
（3）计算物块第一、二两次经过C点所间隔的时间；
（4）物块最终将在哪个范围内运动（要求写出边界位置与O点的连线跟OC所成夹角θ的余弦）．魔方格

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制备纳米薄膜装置的工作电极可简化为真空中间距为d的两平行极板，如图甲所示．加在极板A、B间的电压U_AB按图乙所示规律变化：在0-T₀时间内电压为U₀，此后电压呈周期性变化，电压大小为kU₀，电压变化的周期为2τ．在t=0时，极板B附近的一个电子，质量为m、电荷量为e，受电场作用由静止开始运动．若无论经过多长的时间，这个电子既未碰到极板A，也没有碰到极板B，且不考虑重力作用．
（1）d的取值必须满足什么条件？
（2）k的取值以及T₀与τ之间的关系必须满足什么条件？
（3）现逐渐增大k的值，使得电子第一次向B极板运动时就能碰到B板，求k的最小值．魔方格

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如图所示，M、N为两块水平放置的平行金属板，两板长度均为L=4cm，两板间距离d=3.2cm，两板间电压U=480V．在金属板右侧有垂直纸面的匀强磁场，P、Q两条竖直线为匀强磁场的边界，P、Q间距离s=3cm．一个质量m=1.6×10^-26Kg、电荷量q=8.0×10^-19C的负电荷（不计重力），以速度V0=2.0×10⁵m/s从金属板左侧沿中线射入两板间，从金属板右侧飞出后又进入PQ间的匀强磁场中，最后从磁场右边界水平飞出．试求：
（1）电荷从磁场中飞出时的速度大小V；
（2）匀强磁场的磁感就强度B的大小．魔方格

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如图所示，叠放在一起的A、B两绝缘小物块放在水平向右的匀强电场中，其中B带正电q而A不带电，它们一起沿绝缘水平面以某一速度匀速运动．现突然使B带电量消失，同时A带上正电q，则A、B的运动状态可能为（　　）
①一起匀速运动 ②一起加速运动 ③A匀加速，B匀减速 ④A匀加速，B匀速．

A．①②

B．③④

C．①③

D．②④

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如图中A和B表示在真空中相距为d的两平行金属板加上电压后，它们之间的电场可视为匀强电场；右边表示一周期性的交变电压的波形，横坐标代表时间t，纵坐标代表电压U_AB，从t=0开始，电压为给定值U₀，经过半个周期，突然变为-U₀…．如此周期地交替变化．在t=0时刻将上述交变电压U_AB加在A、B两极上，电子质量为m，电量为e，求：
（1）在t=0时刻，在B的小孔处无初速地释放一电子，要想使这电子到达A板时的速度最大，则所加交变电压的频率最大不能超过多少？
（2）在t=0时刻，在B的小孔处无初速地释放一电子，要想使这电子到达A板时的速度最小（零），则所加交变电压的频率为多大？
（3）在t=？时刻释放上述电子，在一个周期时间，该电子刚好回到出发点？
试说明理由并讨论物理量间应满足什么条件．魔方格

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如图所示，绝缘光滑半圆轨道放在竖直向下的匀强电场中，场强为E，在与环心等高处放有一质量为m、电荷量为+q的小球，由静止开始沿轨道运动，下列说法正确的是（ ）A