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试卷云
研究人员利用电场控制带电物体的运动，如图所示，实验区域内充满与水平面夹角
斜向上的匀强电场，电场强度大小
。
为竖直固定的绝缘光滑半圆弧轨道，
为圆心，半径
，圆弧
与绝缘光滑水平面
平滑连接并相切于B点，
间距离
。一质量
、电荷量
的带正电小球，轻放于水平面上A点，一段时间后，小球从C点飞出，立即撤去圆弧轨道。不考虑空气阻力，重力加速度
取
。求：
（1）A、C两点的电势差
；
（2）小球通过C点时的速度大小
；
（3）小球从圆弧轨道C点飞出后，运动到距C点
处所用的时间。
【答案】（1）
；（2）
；（3）
【知识点】应用动能定理解多段过程问题、匀强电场中电势差与电场强度的关系、带电物体（计重力）在匀强电场中的直线运动
【详解】（1）根据匀强电场中电势差与场强的关系
做出辅助线，如图
由几何关系，可得
联立，解得
（2）小球从A点运动到C点过程，根据动能定理，可得
其中
，
联立，解得
（3）对小球受力分析，如图
可得
，
解得
可知小球从圆弧轨道C点飞出后，做水平方向的匀变速直线运动，有
解得
