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    （20分）
    如图所示，空间有场强的竖直向下的匀强电场，长的不可伸长的轻绳一端固定于O点，另一端系一质量的不带电小球，拉起小球至绳水平后，无初速释放。另一电荷量、质量与相同的小球，以速度水平抛出，经时间与小球与点下方一足够大的平板相遇。不计空气阻力，小球均可视为质点，取。

    （1）求碰撞前瞬间小球的速度。
    （2）若小球经过路到达平板，此时速度恰好为O，求所加的恒力。
    （3）若施加恒力后，保持平板垂直于纸面且与水平面的夹角不变，在点下方任意改变平板位置，小球均能与平板正碰，求出所有满足条件的恒力。
    （1），
    （2），
    （3）
    本题主要考查了带电粒子在场中运动、碰撞、动量守恒。牛顿定律、功能关系的综合运用。重点考查对物理过程分析和建立物理模型能力的考查。
    （1）设的加速度为、到点时竖直速度为，合速度大小为、与水平方向的夹角为，有：
                                            ①
                                                   ②
                                                ③
                                                 ④
    联立上述方程，代人数据，解得：                ⑤
                      ⑥
    （2）设A碰钱速度为，此时轻绳与竖直线的夹角为，由动能定理得：

         ⑦
    设A、P碰撞后小球C的速度为，由动量守恒定律，得：
              ⑧
    小球C到达平板时速度为零，应做匀减速直线运动，设加速度大小为，有：
                      ⑨
    设恒力大小为F，与竖直方向夹角为，如右图，由牛顿第二定律，得：

     ⑩
      ⑾
    代人相关数据，解得：              ⑿
                          ⒀
    （3）由于平板可距D点无限远，小球C必做匀速或匀加速直线运动，恒力的方向可从竖直向上顺时针转向无限接近速度方向，设恒力与竖直向上方向的角度为，有：

                     ⒁
    在垂直于速度方向上，有  ⒂
    则大小的条件为：
                （式中）   ⒃
    思维拓展：本题考查的内容比较多，题设中以巧妙的情景形式呈现．首先要了解研究对象所处的环境，受力分析、牛顿运动定律和直线运动、平抛或类平抛运动是物理学的基础，也是高考命题重点，一定要牢固掌握。对于多过程问题，要分析物理过程，弄清各个状态的特点，本题中小球P开始受到重力和电场力，做类平抛运动，注意第一问中速度是矢量不仅要求出大小，还要求出方向。本题中2、3问，物理过程较复杂，我们只有仔细分析过程，找到临界条件，建立正确的物理模型才是解好本题的关键。这时是高考考查的重点之一。
    练习册系列答案
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    相关习题

    科目：高中物理 来源：不详 题型：计算题

    如图所示，水平桌面处有水平向右的匀强电场，场强大小E＝2´104V/m，A、B是完全相同的两个小物体，质量均为m＝0.1kg，电量均为q＝2´10－5C，且都带负电，原来都被按在桌面上的P点。现设法使A物体获得和电场E同方向的初速vA0＝12m/s，A开始运动的加速度大小为6m/s2，经t时间后，设法使B物体获得和电场E同方向的初速vB0＝6m/s（不计A、B两物体间的库仑力），求：

    小题1:在A未与B相遇前，A电势能增量的最大值；
    小题2:如果要使A尽快与B相遇，t为多大？

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    科目：高中物理 来源：不详 题型：单选题

    如图所示，匀强电场场强大小为 E ，方向与水平方向夹角为θ（θ≠45°) ，场中有一质量为 m ，电荷量为 q 的带电小球，用长为 L 的细线悬挂于O点，当小球静止时，细线恰好水平．现用一外力将小球沿圆弧缓慢拉到竖直方向最低点，小球电荷量不变，则在此过程中（     ）
    A．外力所做的功为mgLcotθ
    B．带电小球的电势能增加 qEL ( sinθ＋cosθ)
    C．带电小球的电势能增加 2mgLcotθ
    D．合外力所做的功为0

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    科目：高中物理 来源：不详 题型：计算题

    如图所示，带正电小球质量为，带电量为，置于光滑绝缘水平面上的A点，当空间存在着斜向上的匀强电场时，该小球从静止开始始终沿水平面作匀加速直线运动，当运动到B点时测得其速度，此时小球的位移为，求此匀强电场场强E的取值范围。（g=10m/s2)

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    科目：高中物理 来源：不详 题型：计算题

    （18分）
    如图所示，在绝缘的水平面上，相隔2L的，4B两点固定有两个电量均为Q的正点电荷，G、O、D是AB连线上的三个点，O为连线的中点，CO=OD=。一质量为m、电量为q的带电物块以初速度v0从c点出发沿AB连线向B运动，运动过程中物块受到大小恒定的阻力作用，但在速度为零时，阻力也为零。当物块运动到O点时，物块的动能为初动能的n倍，到达D点刚好速度为零，然后返回做往复运动，直至最后静止在O点。已知静电力恒量为k，求：
    （1）AB两处的点电荷在c点产生的电场强度的大小；
    （2）物块在运动中受到的阻力的大小；
    （3）带电物块在电场中运动的总路程。

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    科目：高中物理 来源：不详 题型：单选题

    如图所示，质量为1 kg的A物体重叠在质量为2 kg的B物体上，A、B之间的动摩擦因数为0.4，B和地面间的动摩擦因数是0.1．A的带电量为，B不带电．A、B是绝缘的．整个装置处于水平向右的匀强电场中，电场度从0开始逐渐增大，开始时A、B两物体均处于静止状态．取，最大静摩擦力可视为与滑动摩擦力相等．则下列判断正确的是（   ）
    A．A先相对B动起来，B后相对于地动起来
    B．当电场强度增大到后，A、B一定发生相对滑动
    C．A、B运动的共同加速度可以达到
    D．A、B运动的共同加速度可以达到

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    科目：高中物理 来源：不详 题型：问答题

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    （1）t=0.20s时间内带电微粒上升的高度；
    （2）t=0.20s时间内带电微粒增加的电势能；
    （3）电场方向改为水平向右后带电微粒最小的的动能。

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    科目：高中物理 来源：不详 题型：填空题

    如图所示，在点电荷+Q的电场中有A、B两点，将两正电荷a和b，其中他们的质量4ma=mb ，电量2qa="q" b，分别从A点由静止释放到达B点时，它们的速度大小之比为_____

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    科目：高中物理 来源：不详 题型：问答题

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