2019年(全国3卷)逐题仿真练题号24253334考点带电粒子或带电体在电场中的运动动力学、动量和能量观点的应用测分子直径和气体实验定律机械波和光24.(12分)(2019·广东省“六校联盟”第四次联考)如图1所示,ACB是一条足够长的绝缘水平轨道,轨道CB处在方向水平向右、大小E=1
0×106N/C的匀强电场中,一质量m=0
25kg、电荷量q=-2
0×10-6C的可视为质点的小物体,在距离C点L0=6
0m的A点处,在拉力F=4
0N的作用下由静止开始向右运动,当小物体到达C点时撤去拉力,小物体滑入电场中.已知小物体与轨道间的动摩擦因数μ=0
4,取g=10m/s2,求:图1(1)小物体到达C点时的速度大小;(2)小物体在电场中运动的时间.答案(1)12m/s(2)2
7s解析(1)根据牛顿第二定律,小物体的加速度大小为:a==12m/s2小物体到达C点的过程中有:v2=2aL0代入数据解得:v=12m/s(2)根据牛顿第二定律,小物体向右减速运动的加速度大小为:a1==12m/s2小物体向右运动的时间:t1==1
0s小物体向右运动的位移:x1=t1=6
0m由于|q|E>μmg,所以小物体先向右减速运动,后反向向左加速运动,直到滑出电场根据牛顿第二定律,小物体向左加速运动的加速度大小为:a2==4m/s2小物体在电场中向左运动的时间为:t2==s小物体在电场中运动的总时间为:t=t1+t2=(1+)s≈2
7s25.(20分)(2019·云南曲靖市第一次模拟)如图2所示,半径为R的竖直光滑半圆轨道bc与水平光滑轨道ab在b点连接,开始时可视为质点的物体A和B静止在ab上,A、B之间压缩有一处于锁定状态的轻弹簧(弹簧不与A、B连接).某时刻解除锁定,在弹力作用下,A向左运动,B向右运动,B沿轨道经过c点后水平抛出,落点p与b点间距离为2R
已知A质量为2m,B质