题目

光滑水平面上有一边长为的正方形区域处在场强为的匀强电场中，电场方向与正方形一边平行。一质量为、带电量为的小球由某一边的中点，以垂直于该边的水平初速进入该正方形区域。当小球再次运动到该正方形区域的边缘时，具有的动能不可能为 A．0              B．                     C．                D． 答案：解析：（1）小车恰好过P点，故有            得 　　  　（1）    小车由A到P的过程，由动能定理有            　　　  （２） 由几何关系可得                  （3） 由（1）（2）（3）并代入数据得             　  　（4） （2）设小车能够通过Q点，则A到Q由动能定理得   （5） 其中  代入数据可得          （6） 而车恰好能过Ｑ点时，在Ｑ点的速度为      （7） 故小车能安全通过第三圆轨道       （8） （3）小车以v=m/s的初速度从P点下滑时，因为有 所以，小车可以通过第一圆形轨道        （9） 设小车到中间圆弧最高点G的速度为，则A到Ｇ由动能定理得        （10） 其中  代入数据可得      （11） 小车在最高点要不脱离轨道必须满足 所以小车在中间轨道上有脱离轨道的危险。即小车不能安全通过整段轨道。     （12） 评分标准：共20分，其中(4)(6)(9)(11)每式1分，其余每式2分。

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