精品文档---下载后可任意编辑第 2 课时 电学中的动量和能量问题高考题型 1 电场中的动量和能量问题例 1 (2024·湖南省常德市期末检测)如图 1 所示，轨道 ABCDP 位于竖直平面内，其中圆弧段 CD 与水平段 AC 及倾斜段 DP 分别相切于 C 点和 D 点，水平段 BC 粗糙，其余都光滑，DP段与水平面的夹角 θ＝37°，D、C 两点的高度差 h＝ m，整个轨道绝缘，处于方向水平向左、电场强度大小未知的匀强电场中，一个质量 m1＝ kg、带正电、电荷量未知的小物块Ⅰ在 A 点由静止释放，经过时间 t＝1 s，与静止在 B 点的不带电、质量 m2＝ kg 的小物块Ⅱ碰撞并粘在一起后，在 BC 段上做匀速直线运动，到达倾斜段 DP 上某位置，物块Ⅰ和Ⅱ与轨道BC 段的动摩擦因数 μ＝，g＝10 m/s2，sin 37°＝，cos 37°＝
求：图 1(1)物块Ⅰ和Ⅱ在 BC 段上做匀速直线运动的速度大小；(2)物块Ⅰ和Ⅱ第一次经过圆弧段 C 点时，物块Ⅰ和Ⅱ对轨道压力的大小．答案 (1)2 m/s (2)18 N解析 (1) 物块Ⅰ和Ⅱ粘在一起在 BC 段上做匀速直线运动，设电场强度大小为 E，物块Ⅰ带电荷量为 q，物块Ⅰ与物块Ⅱ碰撞前速度为 v1，碰撞后共同速度为 v2，则qE＝μ(m1＋m2)gqEt＝m1v1m1v1＝(m1＋m2)v2联立解得 v2＝2 m/s；(2)设圆弧段 CD 的半径为 R，物块Ⅰ和Ⅱ经过 C 点时圆弧段轨道对物块支持力的大小为 FN则 R(1－cos θ)＝hFN－(m1＋m2)g＝(m1＋m2)解得：FN＝18 N，由牛顿第三定律可得物块Ⅰ和Ⅱ对轨道压力的大小为 18 N
拓展训练 1 (多选)(2024·全国卷Ⅲ·21)如图 2，一平行板电容器连接在直流电源上，电容器的极板水平；两微粒 a、b 所带电荷量大小相等、符号相反，使
