如图所示，BC是半径为R的1/4圆弧形光滑绝缘轨道，轨道位于竖直平面内，其下端与水平绝缘轨道平滑连接，接个轨道处在水平向左的匀强电场中，电场强度为E。现有一质量

题文

如图所示，BC是半径为R的1/4圆弧形光滑绝缘轨道，轨道位于竖直平面内，
其下端与水平绝缘轨道平滑连接，接个轨道处在水平向左的匀强电场中，电场强度为E。现有一质量为m的带电小滑块甲（体积很小可视为质点），在BC轨道的D点释放后静止不动。
已知OD与竖直方向的夹角为

=37°，随后把它从C点由静止释放，滑到水平轨道上的A点时速度减为零。若已知滑块与水平轨道间的动摩擦因数为μ=0.25，且tan37°=0.75。求：
(1) 滑块甲的带电量q₁和电性；
(2) 滑块下滑通过B点时的速度大小v_B；
(3) 水平轨道上A、B两点之间的距离L：
(4) 现在B处放置一个质量与甲相同的带电滑块乙：然后还让甲从C点由静止释放，在B点与刚由静止释放的乙发生碰撞，碰后粘合在一起沿水平轨道上做匀速运动。忽略甲、乙之间的静电力作用，求碰后的共两速度v和碰前乙滑块的带电量q₂及电性。

题型：未知 难度：其他题型

答案

(1) 静止在D处时甲的受力如图，可知甲应带正电，并且有：





  ——————————（2分）


（带正电） ————（2分）
(2) 小滑块从C到B的过程中，只有重力和电场力对其做功，设滑块通过B点时的速度为
v_B，根据动能定理有：


                  ————————（2分）
解得：

             ————————（2分）
(3) 甲从C经直到A的过程中，重力做正功，电场力和摩擦力做负功。则由动能定理有：


    一一-一一一一-一一-（2分）
解得：

            —一-——————（2分）
(4) 碰撞中，甲、乙系统动量守恒：  mv_B="2m    " 一一（2分）


              ————————（1分）
由于碰后能做匀速运动，说明电场力方向向右，可知碰后的整体带负电，即知碰前
乙应该带负电。   ——————————————（1分）
碰后的整体受力平衡；

             一一一（2分）


      ————————（2分）

解析

略

考点

据考高分专家说，试题“如图所示，BC是半径为R的1/4圆弧形光.....”主要考查你对 [动量守恒定律 ]考点的理解。

动量守恒定律

动量守恒定律：
1、内容：一个系统不受外力或者所受外力之和为零，这个系统的总动量保持不变。
2、表达式：m₁v₁+m₂v₂=m₁v₁'+m₂v₂'。
3、动量守恒定律成立的条件：
①系统不受外力或系统所受外力的合力为零；
②系统所受的外力的合力虽不为零，但系统外力比内力小得多，如碰撞问题中的摩擦力，爆炸过程中的重力等外力比起相互作用的内力来小得多，可以忽略不计；
③系统所受外力的合力虽不为零，但在某个方向上的分量为零，则在该方向上系统的总动量的分量保持不变。
4、动量守恒的速度具有“四性”：
①矢量性；②瞬时性；③相对性；④普适性。

动量守恒定律与机械能守恒定律的比较：

系统动量守恒的判断方法:

方法一：南动量守恒的条件判断动量守恒的步骤如下：
(1)明确系统由哪几部分组成。
(2)对系统中各物体进行受力分析，分清哪些是内力，哪些是外力。
(3)看所有外力的合力是否为零，或内力是否远大于外力，从而判断系统的动量是否守恒。
方法二：南系统动量变化情况判断动量守恒方法如下：
(1)明确初始状态系统的总动量是多少。
(2)对系统内的物体进行受力分析、运动分析，确定每一个物体的动量变化情况。
(3)确定系统动量变化情况，进而判定系统的动量是否守恒。