题目内容

14．如图，在光滑、绝缘的水平桌面上固定放置一光滑、绝缘的挡板ABCD，AB段为直线挡板，BCD段是半径为R的圆弧挡板，挡板处于场强为E的匀强电场中，电场方向与圆直径MN平行．现有一带电量为q、质量为m的小球由静止从挡板内侧上的A点释放，并且小球能沿挡板内侧运动到D点抛出，则（　　）
A．小球运动到N点时，挡板对小球的弹力可能为零
B．小球运动到N点时，挡板对小球的弹力可能为Eq
C．小球运动到M点时，挡板对小球的弹力可能Eq
D．小球运动到C点时，挡板对小球的弹力一定大于mg

分析 根据小球的运动情况，可知小球的合力方向，得知小球的电场力方向，从而得知小球的电性．小球沿挡板内侧运动，根据AB段垂直于挡板方向上的合力为零，判断电场力与重力的大小关系．然后确定小球运动过程中的等效最高点与大小最低点．小球在等效最高点存在临界条件，在等效最低点对轨道的压力最大

解答 解：小球从静止A点释放，能沿挡板内侧运动到D点抛出，知小球在AB段的合力方向沿AB向下，则电场力方向水平向右，小球一定带正电；
小球受到的合力方向沿AB向下，所以小球在圆轨道内运动的过程中，圆轨道的等效最高点在MD到最高点间，圆轨道的等效最低点是的延长线与右下方轨道的交点，位于N与C之间．
AB、小球运动到N点时，电场力方向水平向右，小球水平方向的合力提供圆周运动向心力，故挡板对小球的弹力大于电场力qE，故AB均错误；
C、小球运动到M点时水平方向的合力提供圆周运动向心力，挡板对小球的作用力为qE，故C正确；
D、当小球在点C时的速度大于0，小球竖直方向所受弹力提供小球圆周运动向心力，整个轨道是在水平面上，而不是竖直平面，所以c点弹力与重力无法比较，故D错误．
故选：C

点评 本题考查了带电粒子在匀强电场中的运动和牛顿第二定律的综合运用，关键是确定物体运动过程中的等效最高点与等效最低点，确定各点小球对轨道的压力的大小关系

练习册系列答案
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