小学、初中、高中各种试卷真题知识归纳文案合同PPT等免费下载www.doc985.com训练十四带电粒子在电场中的力电综合问题题型一带电粒子在重力场和电场中的圆周运动知识梳理1．等效重力场物体仅在重力场中的运动是最常见、最基本的运动，但是对于处在匀强电场和重力场中物体的运动问题就会变得复杂一些．此时可以将重力场与电场合二为一，用一个全新的“复合场”来代替，可形象称之为“等效重力场”．2.3．举例例1(多选)(2023·福建省福州第十五中学质检)如图所示，带电小球(可视为质点)用绝缘细线悬挂在O点，在竖直平面内做完整的变速圆周运动，小球运动到最高点时，细线受到的拉力最大．已知小球运动所在的空间存在竖直向下的匀强电场，电场强度大小为E，小球质量为m、带电荷量为q，细线长为l，重力加速度为g，则()小学、初中、高中各种试卷真题知识归纳文案合同PPT等免费下载www.doc985.comA．小球带正电B．静电力大于重力C．小球运动到最低点时速度最大D．小球运动过程最小速度至少为v＝答案BD解析因为小球运动到最高点时，细线受到的拉力最大，可知重力和静电力的合力(等效重力)方向向上，则静电力方向向上，且静电力大于重力，小球带负电，故A错误，B正确；因重力和静电力的合力方向向上，可知小球运动到最高点时速度最大，故C错误；由于等效重力竖直向上，所以小球运动到最低点时速度最小，最小速度满足qE－mg＝m，即v＝，故D正确．变式训练1(多选)(2023·重庆市八中高三检测)如图甲所示，空间有一水平向右的匀强电场，电场强度大小为E＝1×104V/m，其中有一个半径为R＝2m的竖直光滑圆环轨道，环内有两根光滑的弦轨道AB和AC，A点所在的半径与竖直直径BC成37°角．质量为m＝0.08kg、电荷量为q＝＋6×10－5C的带电小环(视为质点)穿在弦轨道上，从A点由静止释放，可分别沿AB和AC到达圆周上的B、C点．现去掉弦轨道AB和AC，如图乙所示，让小环穿在圆环轨道上且恰好能做完整的圆周运动．不考虑小环运动过程中电荷量的变化．下列说法正确的是(cos37°＝0.8，g取10m/s2)()A．小环在弦轨道AB和AC上运动时间之比为1∶1B．小环做圆周运动过程中经过C点时动能最大C．小环做圆周运动过程中动能最小值是1JD．小环做圆周运动过程中对圆环轨道的最大压力是5N答案AD解析因为重力与静电力均为恒力，所以二者的合力大小为F＝＝1N，与竖直方向夹角正切值tanθ＝＝，解得θ＝37°，重力与静电力合力指向AO，A为等效最高点，根据等时圆模型，小环在弦轨道AB和AC上运动时间相等，A正确；等效最低点是AO延长线与圆环轨道交点，而非C点，等效最低点速度最大，动能最大，B错误；因为小环穿在圆环轨道上且恰好能做完整的圆周运动，则小环在等效最高点A速度最小为零，在A点动能最小也为零，C错误；小环在等效最低点时速度最大，动能最大，小环对圆环轨道压力也最大，从等效最高点至等效最低点过程中，由动能定理得F·2R＝mvm2－0，由牛顿第二定律得FN－F＝m，代入数据解得FN＝5N，由牛顿第三定律，小环做圆周运动的过程中对圆环的最大压力是5N，D正确．小学、初中、高中各种试卷真题知识归纳文案合同PPT等免费下载www.doc985.com变式训练2如图所示，现有一个小物块质量为m＝80g、带正电荷q＝2×10－4C，与水平轨道之间的动摩擦因数μ＝0.2，在水平轨道的末端N处连接一个光滑竖直的半圆形轨道，半径为R＝40cm.整个轨道处在一个方向水平向左、电场强度大小E＝4×103V/m的匀强电场中，取g＝10m/s2.(1)若小物块恰能运动到轨道的最高点L，那么小物块应从距N点多远处的A点释放？(2)如果小物块在(1)中的位置A释放，当它运动到P点(轨道中点)时轨道对它的支持力等于多少？(3)如果小物块在(1)中的位置A释放，当它运动到NP间什么位置时动能最大，最大动能是多少？(结果保留两位有效数字)答案(1)1.25m(2)4.8N(3)与圆心的连线与竖直方向夹角为45°0.93J解析(1)物块恰能通过轨道最高点L的条件是mg＝m，代入数据解得vL＝2m/s设A到N的距离为s，对A到L过程中根据动能定理得qEs－μmgs－mg·2R＝mvL2－0代入数据解得s＝1.25m(2)物块由P到L过程根据动能定理得－mgR－qER＝mvL2－mvP2解得vP＝2m/s在P点根据牛顿第二定律得FN－qE＝...