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    如图所示的竖直平面内有范围足够大、水平向右的匀强电场，一绝缘轨道由两段直杆和一半径为R的半圆环组成，固定在纸面所在的竖直平面内．直杆MN、PQ水平且足够长，MNAP段是光滑的（其中A点是半圆环的中点），PQ段是粗糙的．现有一质量为m、带电+q的小环甲（可视为质点）套在MN杆上，它所受电场力为其重力的0.5倍．将小环甲从N点左侧8R处由静止开始释放，如图，且知小环甲与直杆PQ间的动摩擦因数为μ（μ＜0.5，且最大静摩擦力与滑动摩擦力大小相等），求：
    （1）小环甲从N点左侧8R处由静止开始释放后，第一次经过N点时的速度大小．
    （2）小环甲在水平杆PQ上运动的总路程．
    分析：（1）环在MN上滑动时，只有电场力做功，由动能定理即可求得小环第一次经过N点时的速度大小．
    （2）由于小环甲与直杆PQ间的动摩擦因数为μ＜0.5，所以小环受到的摩擦力小于电场力，所以小环不会停止在PQ之间．又由于除PQ之间外，其他的地方没有摩擦力，所以最终甲在P点的速度等于0，使用能量的转化与守恒定定律，即可求得结果．
    解答：解：（1）环在MN上滑动时，只有电场力做功，设甲到N点的速度为v，由动能定理有：qE?8R=
    1
    2
    mv2
    得：v=4
    gER
    m
    =
    		8gR

    （2）因μ＜0.5，最终甲在P点的速度等于0，对整个运动过程，由能量的转化与守恒得：qE?8R-mg?2R-μmg?s=0
    代入数据得s=
    2R
    μ

    答：（1）第一次经过N点时的速度大小为
    		8gR
    ．
    （2）小环甲在水平杆PQ上运动的总路程为s=
    2R
    μ
    ．
    点评：运用动能定理解题需合适地选取研究的过程，根据动能定理列出表达式求解．能够判断出最终甲在P点的速度等于0是解题的关键．
    练习册系列答案
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    （2011?椒江区模拟）甲、乙、丙三个小球分别位于如图所示的竖直平面内，甲乙在同一条竖直线上，甲丙在同一条水平线上，水平面的P点在丙的正下方，在同一时刻，甲乙丙开始运动，甲以水平速度v0做平抛运动，乙以水平速度v0沿水平面向右做匀速直线运动，丙做自由落体运动，则（　　）

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    科目：高中物理 来源： 题型：

    如图所示的竖直平面内有范围足够大、水平向左的匀强电场，电场强度为E．一绝缘弯杆由两段直杆和一半径R=1.6m的四分之一圆弧杆MN组成，固定在竖直面内，两直杆与圆弧杆的连接点分别是M、N，竖直杆PM和水平杆NQ均足够长，PMN段光滑．现有一质量为m1=0.2kg、带电荷量为+q的小环套在PM杆上，从M点的上方的D点静止释放，恰好能达到N点．已知q=2×10-2C，E=2×102N/m．g取10m/s2．
    （1）求D、M间的距离h1=？
    （2）求小环第一次通过圆弧杆上的M点时，圆弧杆对小环作用力F的大小？
    （3）小环与NQ间的动摩擦因数μ=0.1．现将小环移至距离M点上方h2=14.4m处由静止释放，环与杆之间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力．问经过足够长的时间，小环在水平杆NQ上运动通过的总路程s1=
    、
    、
    ．

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    科目：高中物理 来源： 题型：

    如图所示，甲、乙、丙三小球分别位于如图所示的竖直平面内，甲、乙在同一条竖直直线上，甲、丙在同一条水平线上，P点在丙球正下方．某时刻，甲、乙、丙同时开始运动，甲以水平速度v0平抛，乙以水平速度v0沿水平面向右做匀速直线运动，丙做自由落体运动，则下列说法正确的是（　　）

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    科目：高中物理 来源： 题型：

    甲、乙、丙三个小球分别位于如图所示的竖直平面内，甲、丙在同一条水平线上、间距为s，乙、丙在同一条竖直线上、间距为h．三球在同一时刻开始运动，甲以初速度v甲做平抛运动，乙以初速度v乙做竖直上抛运动，丙做自由落体运动，且v乙＞
    gh
    2
    ，下列情况可能会发生的是（　　）

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    科目：高中物理 来源： 题型：

    （2013?四川）在如图所示的竖直平面内，物体A和带正电的物体B用跨过定滑轮的绝缘轻绳连接，分别静止于倾角θ=370的光滑斜面上的M点和粗糙绝缘水平面上，轻绳与对应平面平行．劲度系数K=5N/m的轻弹簧一端固定在0点，一端用另一轻绳穿过固定的光滑小环D与A相连，弹簧处于原长，轻绳恰好拉直，DM垂直于斜面．水平面处于场强E=5×104N/C、方向水平向右的匀强电场中．已知A、B的质量分别为mA=0.1kg和mB=0.2kg，B所带电荷量q=+4×l0-6C．设两物体均视为质点，不计滑轮质量和摩擦，绳不可伸长，弹簧始终在弹性限度内，B电量不变．取g=lOm/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8．
    （1）求B所受静摩擦力的大小；
    （2）现对A施加沿斜面向下的拉力F，使A以加速度a=0.6m/s2开始做匀加速直线运动．A从M到N的过程中，B的电势能增加了△Ep=0.06J．已知DN沿竖直方向，B与水平面间的动摩擦因数μ=0.4．求A到达N点时拉力F的瞬时功率．

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