2021年上海市高考物理电场复习题
55．如图所示，绝缘水平面上有宽为L＝1.6m的匀强电场区AB，电场强度方向水平向右，半径R＝0.8m的竖直光滑半圆轨道与水平面相切于C，D为与圆心O等高的点，GC是竖直直径，一质量为m＝0.1kg，电荷量q＝0.01C的带负电滑块（可视为质点）以v0＝4m/s的初速度沿水平面向右进入电场，滑块恰好不能从B点滑出电场，已知滑块与AB段的动摩擦因数μ1＝0.4，BC段的动摩擦因数μ2＝0.8，g＝10m/s2 （1）求匀强电场的电场强度E的大小；
（2）将滑块初速度变为v′0=√3v0．则滑块刚好能滑到D点，求BC的长度x； （3）若滑块恰好能通过最高点G，则滑块的初速度应调为原初速度的多少倍？
【解答】解：（1）A到B的过程中电场力和摩擦力做功做功，由动能定理： ﹣EqL﹣μ1mgL＝0?mv02 代入数据解得：E＝10N/C
（2）A到D的过程中重力、电场力和摩擦力做功做功，由动能定理得： ﹣EqL﹣μ1mgL﹣μ2mgx﹣mgR＝0?2????′20 代入数据得：x＝1m
（3）小球恰好通过G点时，小球的重力提供向心力，得：
????2????=????
1
12得：????=√????=√10×0.8=2√2m/s
A到G的过程中重力、电场力和摩擦力做功做功，根据动能定理得：
2
﹣EqL﹣μ1mgL﹣μ2mgx﹣2mgR=???????????2
1
212代入数据得：??=6√2??/??=1.5√2??0
答：（1）求匀强电场的电场强度E的大小是10N/C；
（2）将滑块初速度变为v′0=√3v0．则滑块刚好能滑到D点，BC的长度是1m； （3）若滑块恰好能通过最高点G，则滑块的初速度应调为原初速度的1.5√2倍．
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2021年上海市高考物理电场复习题(55)
