如图，与水平面成37°倾斜轨道AB，其沿长线在C点与半圆轨道CD相切，全部轨道为绝缘材料制成且放在竖直面内。整个空间存在水平向左的匀强电场，

题文

如图，与水平面成37°倾斜轨道AB，其沿长线在C点与半圆轨道CD（轨道半径R=1m）相切，全部轨道为绝缘材料制成且放在竖直面内。整个空间存在水平向左的匀强电场，MN的右侧存在垂直纸面向里的匀强磁场。一个质量为0.4kg的带电小球沿斜面下滑，至B点时速度为

，接着沿直线BC（此处无轨道）运动到达C处进入半圆轨道，进入时无动能损失，且刚好到达D点，从D点飞出时磁场消失，不计空气阻力，g＝10m/s²，cos37°＝0.8，求：
（1）小球带何种电荷。
（2）小球离开D点后的运动轨迹与直线AC的交点距C点的距离。
（3）小球在半圆轨道部分克服摩擦力所做的功。

题型：未知 难度：其他题型

答案

（1）正电荷 （2）2.26m （3）27.6J

解析

（1）正电荷  （4分）
（2）依题意可知小球在BC间做匀速直线运动。
在C点的速度为：

（2分）
在BC段其受力如图所示，设重力和电场力合力为F。
F＝qv_CB    （1分） 又F＝mg/cos37°＝5N（1分）
解得：

  （1分）  在D处由牛顿第二定律可得：


 （2分） 将

代入上式并化简得：






     （1分）
小球离开D点后作类平抛运动，其加速度为：a＝F/m    （1分）
由

得：

   （1分）


 （1分）
（3）CD段克服摩擦力做功W_f
由动能定理可得：

    （3分）
解得：W_f＝27.6J    （2分）

考点

据考高分专家说，试题“如图，与水平面成37°倾斜轨道AB，其沿.....”主要考查你对 [动量定理 ]考点的理解。

动量定理

动量定理:

1、内容：物体所受合外力的冲量等于它的动量的变化。
2、表达式：Ft=p'-p或Ft=mv'-mv。
3、注意：
①动量定理公式是一矢量式，运用它分析问题时要特别注意冲量、动量及动量变化量的方向；
②公式中的F是研究对象所受的包括重力在内的所有外力的合力；
③动量定理的研究对象可以是单个物体，也可以是物体系统。对物体系统，只需分析系统受的外力，不必考虑系统内力；系统内力的作用不改变整个系统的总动量；
④动量定理不仅适用于恒定的力，也适用于随时间变化的力。对于变力，动量定理中的力F应当理解为变力在作用时间内的平均值。

冲量，动量与动量变化：

动量变化:

(1)动量变化

的表达式：

。(此式为矢量式)。
(2)
的求法：
①若的求法：
①若
在同一直线上，则先规定正方向，再用正负表示
然后进行代数运算求解。
②若然后进行代数运算求解。
②若
不在同一直线上，则用平行四边形定则(或三角形定则)求矢量差。
(3)△p的方向：△p的方向与速度的变化量
的方向相同。
的方向相同。

动量和能量的综合问题的解法：

 1．动量的观点与能量的观点
(1)动量的观点：动量定理和动量守恒定律。
(2)能量的观点：动能定理和能量守恒定律。这两个观点研究的是物体或系统运动变化所经历的过程中状态的改变，它无需对过程是怎样变化的细节进行深入的研究，而关心的是运动状态变化即改变的结果量及其引起变化的原因，简单地说，只要知道过程的始末状态动量式、动能式和力在过程中的冲量和所做的功，即可对问题求解。
2．利用动量观点和能量观点解题时应注意的问题动量定理和动量守恒定律是矢量表达式，还可写出分量表达式，而动能定理和能量守恒定律是标量表达式，绝无分量表达式。