如圖7所示，長為2L的平板絕緣小車放在光滑水平面上，小車兩端固定兩個絕緣的帶電小球A和B，A的帶電荷量為+2q,B的帶電荷量為一3q，小車(包括帶電小球A、B)總質(zhì)量為m。虛線MN與PQ均沿豎直方向且相距3L，開始時虛線MN位于小車正中間。若視帶電小球為質(zhì)點，在虛線MN、PQ間加上方向水平向右、電場強度大小為E的勻強電場后，小車開始運動。試求：TOC\o"1-5"\h\zMpII::\o"CurrentDocument"B'|?A'y2［一一//Z//Z//ZZ////ZZZZZ///ZNQ圖7小車向右運動的最大距離和此過程中B球電勢能的變化量；A球從開始運動至剛離開電場所用的時間。參考答案1.解析電場力的方向指向軌跡的凹側(cè)且沿與電場線相切的方向，因此粒子從A運動到B的過程中電場力方向與速度方向的夾角大于90°，粒子做減速運動，電場力越來越小，加速度越來越小，故B項正確。答案B2?解析越靠近兩電荷的地方場強越大，兩等量異種點電荷連線的中點處場強最小，但不是零，B、D錯誤；兩電荷的電荷量大小相等，場強大小關(guān)于中點對稱分布，A正確，C錯誤。答案A3?解析根據(jù)交變電壓的變化規(guī)律，作出電子的加速度a、速度v隨時間變化的圖線，TT如圖甲、乙。從圖中可知，電子在第一個4內(nèi)做勻加速運動，第二個4內(nèi)做勻減速運動，在這半周期內(nèi)，因初始b板電勢比a板電勢高，所以電子向b板運動，加速度大小為md。在第TT二個4內(nèi)電子做勻加速運動，第四個4內(nèi)做勻減速運動，但在這半周期內(nèi)運動方向與前半周期相反，向A板運動，加速度大小為md。所以電子在交變電場中將以t=4時刻所在位置為平衡位置做周期性往復(fù)運動，綜上分析選項D正確。a*vk」2」2甲乙答案D4?解析在0?t］時間內(nèi)，電場力小于最大靜摩擦力，物塊靜止，靜摩擦力與電場力大小相等，即Ff=qE=qd，隨電壓增大，摩擦力增大，但是正電荷所受電場力與電場同向，均向右，所以摩擦力方向水平向左，選項A正確；在t?t時間內(nèi)，電場力大于最大靜摩13擦力，物塊一直加速運動，摩擦力為滑動摩擦力，由于正壓力即是物塊的重力，所以摩擦力不變，選項B錯誤；t到t階段，電場力小于摩擦力，但物塊仍在運動且為減速運動，故34t時刻速度最大，選項C正確，D錯誤。答案AC4QQ15kQ5.解析設(shè)AC=CD=DB=r,貝卩E=k-Q—=嚴，方向水平向右。E=Cr2（2r）24r2D

4QQk(r)2—k*=0,則負電荷由C到D所受電場力始終向左。第一種情況，該負電荷做減速運動，且加速度逐漸減小，直到電荷以一定速度通過D點，故B正確；第二種情況，電荷向右減速，在到達D點之前反向運動，因此，由C—D電荷先減速后加速，加速度先減小后增大，故C正確。本題正確答案為B、Co答案BC6.解析(1)小物塊靜止在斜面上，受重力、電場力和斜面支持力(如圖所示)，則FsinN37°=qEFsinN37°=qE①FNcos37°=mg②由①②可得=譽(2)若電場強度減小為原來的*則EzEz3mg~8q，mgsin37°—qE'cos37°=ma,可得a=0.3g。電場強度變化后小物塊下滑距離L時，重力做正功，電場力做負功，由動能定理得：mgLsin37°—qEzLcos37°=E—0k可得E=0.3mgLk答案(1)譽(2)°?3g(3)0.3mgL7?解析粒子在電場中的運動情況比較復(fù)雜，可借助于v—t圖象分析運動的過程，如圖所示為一個周期的v—t圖象，以后粒子將重復(fù)這種運動。(1)在0?3時間內(nèi)，粒子加速向A運動；當(dāng)t=3時，粒子速度第一次達到最大，根據(jù)牛FqU頓第二定律可知，粒子運動的加速度為&=矗=和，設(shè)粒子的最大速度為v,此時位移為x,則m1qUZTx=fat2=￡?r?（了）2=0.04m，TOC\o"1-5"\h\z2md3qUT,v=at=7■節(jié)=2.4X105m/s。m3md2TT(2)粒子在一個周期的前§時間內(nèi)，先加速后減速向A板運動，位移為xA；在后§時間內(nèi)，先加速后減速向B運動，位移為xB,以后的每個周期將重復(fù)上述運動，由于粒子加速B和減速運動中的加速度大小相等，即有xA=2x=0.08m,xB=2X^dXT^=0.02m。所以粒子在一個周期內(nèi)的位移x'=xA—xB=0.06m。顯然，第2個周期末粒子距A板的距離為LABT=d—2xz=0.03<0.04m,表明粒子將在第3個周期內(nèi)的前3時間內(nèi)到達A板，設(shè)粒子到達

2qULA板的速度為v,則由V2=2sL,有V2=~mJ1，解得v=2.1X105m/s。答案（1）0.04m2.4X105m/s（2）2.1X105m/s&解析(1)設(shè)A球出電場的最大位移為x,由動能定理得2qEL—qEL—3qEx=0解得x=3L7則小車向右運動的最大距離為xa=2L+§=§LB球從剛進入電場到小車速度第一次為零時的位移為74xb=3l—l=3l4則B球電勢能的變化量為AE=—W=3qE?詁=4qEL。p3⑵設(shè)B球剛進入電場時小車速度為片，由動能定理得解得v1解得v1=22qE取向右為正方向，B球進入電場前，小車加速度為％==v運動時間v運動時間t=t=1a1B球進入電場后，A球離開電場前