题目内容
如图所示，一“
”形绝缘导轨竖直放置，处在水平向右的匀强电场中。左边的半圆弧与水平杆AB、CD相切于A、C两点，两水平杆的高度差为2L，杆AB、CD长度均为4L，O为AD、BC连线的交点，虚线MN、PQ的位置如图，其中AM ="MP" =" CN" =" NQ=" L，PB=QD=2L。虚线MN左边的导轨光滑，虚线MN右边的导轨与小球之间的动摩擦因数为μ。现把一质量为m，电荷量为-q的小球穿在杆上，自N点由静止释放后，小球刚好可到达A点。已知静电力常量为k，重力加速度为g。求
：
(1) 匀强电场的电场强度E的大小；
（2）小球到达半圆弧中点时，该小球对半圆弧轨道的压力大小；
（3）若在O处固定一点电荷+Q，并将该带电小球自D点以某速度向左瞬间推出，结果小球可沿杆运动到B点。求从D到B点过程中小球所受摩擦力的最大值。
(1) E=
(2) N=8mg (3) fm=μ(mg +
)
解析试题分析：(1) 小球由N到A过程, 对小球列动能定理：
EqL—2mgL=0 (2分)
E= (2分)
(2) 小球在圆弧的中点时，由牛顿第二定律得：
N—Eq=m
(2分)
小球由N到圆弧的中点过程中，对小球列动能定理：
Eq(2L)—mgL=
mv2 (2分)
由 E=，得
N=8mg (2分)
由牛顿第三定律可知：N=N'=8mg (1分)
(3) 经分析可知，小球在P点的压力最大，则：
N=mg+ (1分)
fm=μ N (1分)
fm=μ(mg +) (1分)
考点：考查了动能定理以及牛顿第二定律的应用
点评：能够分析物体的受力情况和运动情况，选择合适的运动过程运用动能定理求解．动能定理的优点在于适用任何运动包括曲线运动．动能定理的应用范围很广，可以求速度、力、功等物理量，特别是可以去求变力功．
如图所示，内部横截面积为S的圆筒形绝热容器，封有一定质量的理想气体，开口向上放在硬板上．设活塞质量为m1，现有一质量为m2的橡皮泥从距活塞上表面高为h1处的A点由静止开始下落，碰到活塞后，随活塞一起下降的最大距离为h2，若不计活塞与容器壁的摩擦，求容器内气体内能的最大变化量是多少？
如图所示，有一固定的圆筒形绝热容器，用绝热活塞密封一定质量的气体，当活塞处于位置a时，筒内气体压强等于外界大气压，当活塞在外力作用下由位置a移动到位置b的过程中，下列说法正确的是（ ）
（2008?内江二模）如图所示．有一固定的圆筒形绝热容器，用绝热活塞密封了一定质量的气体（气体分子间相互作用的引力和斥力均忽略不计）．当活塞处于位a时，筒内气体的压强等于外界的大气压强汽．当活塞在外力F的作用下由位置a移动到位置b的过程中，下列说法中正确的是（ ）
（2012?金山区一模）如图所示，固定的绝热气缸内有一质量为m的“T”型绝热活塞（体积可忽略），距气缸底部h0处连接一U形管（管内气体的体积忽略不计）．初始时，封闭气体温度为T0，活塞距离气缸底部为1.5h0，两边水银柱存在高度差．已知水银的密度为ρ，大气压强为p0，气缸横截面积为s，活塞竖直部分长为1.2h0，重力加速度为g．试问：
（选修模块3-3）