如圖所示，豎直平面內(nèi)有等量異種點電荷M、N水平固定放置，其中M為正電荷，N為負電荷，兩電荷正下方固定一足夠長的光滑水平絕緣直桿，A、B分別為桿上位于M、N正下方的兩點，O點為AB的中點。中心開孔的小球a、b穿在桿上，分別位于A、B兩點處，其中小球a質(zhì)量為m、電荷量為q（q＞0），小球b不帶電且處于靜止狀態(tài)。將小球a由靜止釋放，已知兩小球碰撞為完全彈性碰撞，且碰撞過程電量不轉(zhuǎn)移，取無窮遠處電勢為零，A點電勢為φ，重力加速度大小為g,求：
（1）小球a運動至O點時，所受軌道的彈力大小；
（2）若碰撞后小球a恰能回到O點，求小球b的質(zhì)量；
（3）已知AB兩點的距離為L，若AB段變?yōu)榇植?，且與小球a的動摩擦因數(shù)μ=7qφ16mgL，小球a由靜止釋放后向右運動并與小球b碰撞，為使碰后小球a能一直向右運動，求小球b質(zhì)量的取值范圍。
7
qφ
16
mg
L
【考點】從能量轉(zhuǎn)化與守恒的角度解決電場中的問題；動能定理的簡單應(yīng)用；動量守恒與能量守恒共同解決實際問題；機械能守恒定律的簡單應(yīng)用；點電荷與均勻帶電球體（球殼）周圍的電場．
【答案】見試題解答內(nèi)容
【解答】
【點評】
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發(fā)布：2024/4/20 14:35:0組卷：129引用：1難度：0.3
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1．如圖所示，ABC為光滑的固定在豎直面內(nèi)的半圓形軌道，軌道半徑為R=0.4m,A、B為半圓軌道水平直徑的兩個端點，O為圓心．在水平線MN以下和豎直線OQ以左的空間內(nèi)存在豎直向下的勻強電場，電場強度E=1.0×106N/C．現(xiàn)有一個質(zhì)量m=2.0×10-2kg,電荷量q=2.0×10-7C的帶正電小球（可看作質(zhì)點），從A點正上方由靜止釋放，經(jīng)時間t=0.3s到達A點并沿切線進入半圓軌道，g=10m/s2，不計空氣阻力及一切能量損失，求：
（1）小球經(jīng)過C點時對軌道的壓力大?。?br />（2）小球經(jīng)過B點后能上升的最大高度．發(fā)布：2024/12/29 20:0:1組卷：746引用：4難度：0.5 -
2．11H、12H、13H三個原子核，電荷均為e,質(zhì)量之比為1：2：3，如圖所示，它們以相同的初速度由P點平行極板射入勻強電場，在下極板的落點為A、B、C，已知上極板帶正電，原子核不計重力，下列說法正確的是（ ）發(fā)布：2024/12/29 21:30:1組卷：369引用：5難度：0.6 -
3．如圖，在豎直平面內(nèi)，一半徑為R的半圓形軌道與水平軌道在B點平滑連接．半圓形軌道的最低點為B、最點高為C，圓心為O．整個裝置處水平向左的勻強電場中．現(xiàn)讓一質(zhì)量為m、電荷量為q的帶正電小球（可視為質(zhì)點），從水平軌道的A點靜止釋放，到達B點時速度為．當小球過C點時撤去電場，小球落到水平軌道上的D點．已知A、B間的距離為5gRR，重力加速度為g,軌道絕緣且不計摩擦和空氣阻力，求：103
（1）該勻強電場場強E的大小；
（2）A、D間的距離；
（3）小球經(jīng)過半圓形軌道某點P（圖中未畫出）時，所受合外力方向指向圓心O，求小球過P點時對軌道壓力的大?。?/h2>發(fā)布：2024/12/29 20:30:1組卷：54引用：2難度：0.7
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