如右圖所示，在方向豎直向下的勻強電場中，一個質(zhì)量為m、帶負電的小球從斜直軌道上的A點由靜止滑下，小球通過半徑為R的圓軌道頂端的B點時恰好不落下來．若軌道是光滑絕緣的，小球的重力是它所受的電場力2倍，試求：

⑴A點在斜軌道上的高度h；
⑵小球運動到最低點C時，圓軌道對小球的支持力．

(1)R (2) 3mg

解析試題分析：由題意得：mg=2Eq
設小球到B點的最小速度為VB，則由牛頓第二定律可得：
mg-Eq=m； 
對AB過程由動能定理可得：
mg（h-2R）-Eq（h-2R）=mVB2；
聯(lián)立解得：h=R； 
（2）對AC過程由動能定理可得：
mgh-Eqh=mvc2； 
由牛頓第二定律可得：
F+Eq-mg=m
聯(lián)立解得：F=3mg；由牛頓第三定律可得小球?qū)壍雷畹忘c的壓力為3mg．
考點：牛頓定律及動能定理。

練習冊系列答案
相關(guān)習題

科目：高中物理 來源： 題型：計算題

（13分）如圖所示是游樂場中過山車的實物圖片，可將過山車的一部分運動簡化為圖中的模型圖。模型圖中光滑圓形軌道的半徑R＝8.0m，該光滑圓形軌道固定在傾角為θ＝37°斜軌道面上的Q點，圓形軌道的最高點A與傾斜軌道上的P點平齊，圓形軌道與斜軌道之間圓滑連接�，F(xiàn)使質(zhì)量為m的小車（視作質(zhì)點）從P點以一定的初速度v0=12m/s沿斜面向下運動，不計空氣阻力，取g＝10m/s2，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8。若小車恰好能通過圓形軌道的最高點A處，則：

（1）小車在A點的速度為多大？（結(jié)果用根式表示）
（2）小車在圓形軌道運動時對軌道的最大壓力為多少？
（3）求斜軌道面與小車間的動摩擦因數(shù)多大？（結(jié)果用分數(shù)表示）

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科目：高中物理 來源： 題型：計算題

如圖所示，一工件置于水平地面上，其AB段為一半徑R=1.0m的光滑圓弧軌道，BC段為一長度L=0.5m的粗糙水平軌道，二者相切于B點，整個軌道位于同一豎直平面內(nèi)，P點為圓弧軌道上的一個確定點。一可視為質(zhì)點的物塊，其質(zhì)量m=0.2Kg，與BC間的動摩擦因數(shù)。工件質(zhì)量M=0.8Kg，與地面間的動摩擦因數(shù)。（取g=10m/s2）

（1）若工件固定，將物塊由P點無初速度釋放，滑至C點時恰好靜止，求P、C兩點間的高度差h。
（2）若將一水平恒力F作用于工件，使物塊在P點與工件保持相對靜止，一起向左做勻加速直線運動。
①求F的大小。
②當速度時，使工件立刻停止運動（即不考慮減速的時間和位移），物塊飛離圓弧軌道落至BC段，求物塊的落點與B點間的距離。

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科目：高中物理 來源： 題型：計算題

如圖甲所示，兩平行金屬板A、B的板長l＝0.20 m，板間距d＝0.20 m，兩金屬板間加如圖乙所示的交變電壓，并在兩板間形成交變的勻強電場，忽略其邊緣效應。在金屬板右側(cè)有一方向垂直于紙面向里的勻強磁場，其左右寬度D="0.40" m，上下范圍足夠大，邊界MN和PQ均與金屬板垂直。勻強磁場的磁感應強度B＝1.0×10-2 T�，F(xiàn)從t＝0開始，從兩極板左端的中點O處以每秒鐘1000個的速率不停地釋放出某種帶正電的粒子，這些粒子均以vo＝2.0×105 m/s的速度沿兩板間的中線射入電場，已知帶電粒子的比荷＝1.0×108 C/kg，粒子的重力和粒子間的相互作用都忽略不計，在粒子通過電場區(qū)域的極短時間內(nèi)極板間的電壓可以看作不變．求：

(1)  t＝0時刻進入的粒子，經(jīng)邊界MN射入磁場和射出磁場時兩點間的距離；
(2) 當兩金屬板間的電壓至少為多少時，帶電粒子不能進入磁場；
(3) 在電壓變化的第一個周期內(nèi)有多少個帶電的粒子能進入磁場。

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科目：高中物理 來源： 題型：計算題

示波器的示意圖如圖所示，金屬絲發(fā)射出來的電子被加速后從金屬板的小孔穿出，進入偏轉(zhuǎn)電場．電子在穿出偏轉(zhuǎn)電場后沿直線前進，最后打在熒光屏上．設加速電壓U1＝1640V，偏轉(zhuǎn)極板長l＝4cm，偏轉(zhuǎn)板間距d＝1 cm，當電子加速后從兩偏轉(zhuǎn)極板的中央沿板平行方向進入偏轉(zhuǎn)電場．

(1)偏轉(zhuǎn)電壓為多大時，電子束打在熒光屏上偏轉(zhuǎn)距離最大？
(2)如果偏轉(zhuǎn)板右端到熒光屏的距離L＝20 cm，則電子束最大偏轉(zhuǎn)距離為多少？

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科目：高中物理 來源： 題型：計算題

（10分）一端彎曲的光滑絕緣桿ABD固定在豎直平面上，如圖所示，AB段水平，BD段是半徑為R的半圓弧，有一電荷量為Q的正點電荷固定在圓心O點。一質(zhì)量為m、電荷量為q的帶正電小環(huán)套在光滑絕緣桿上，在大小為F的水平恒力作用下從C點由靜止開始運動，到B點時撤去恒力，小環(huán)繼續(xù)運動到達D點，已知CB間距為4R/3。（提示：根據(jù)電磁學有關(guān)知識，在某一空間放一電荷量為Q的正點電荷，則距離點電荷為r的某點的電勢為，其中k為靜電力常量，設無窮遠處電勢為零）。

（1）定性說明從C運動到D過程小環(huán)的電勢能如何變化
（2）小環(huán)在C點時加速度為多大
（3）求水平恒力F的最小值。

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科目：高中物理 來源： 題型：計算題

（18分）如圖所示，質(zhì)量為的滑塊，在水平力作用下靜止在傾角為的光滑斜面上，斜面的末端B與水平傳送帶相接（物塊經(jīng)過此位置滑上皮帶時無能量損失），傳送帶的運行速度為，長為。今將水平力撤去，當滑塊滑到傳送帶右端C時，恰好與傳送帶速度相同。已知滑塊與傳送帶間的動摩擦因數(shù)為()。求：

（1）水平力撤去后，滑塊（在斜面上）的加速度大��；
（2）滑塊下滑的高度；
（3）若滑塊進入傳送帶時速度大于，則滑塊在傳送帶上滑行的整個過程中產(chǎn)生的熱量為多少．

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科目：高中物理 來源： 題型：計算題

如圖所示，一個絕緣光滑圓環(huán)豎直放在水平向右的勻強電場中，圓環(huán)半徑大小為R=1.0m，電場強度大小為E=6.0×106v/m，現(xiàn)將一小物塊由與圓心O等高的位置A點靜止釋放，已知小物塊質(zhì)量為m=1.6kg，電荷量為q=+2.0×10-6C，釋放后滑塊將沿著圓環(huán)滑動。小物塊可視為質(zhì)點，ｇ取10m／s2。求：

（1）當物塊滑到圓環(huán)最低點B時對軌道的壓力大小
（2）若在圓環(huán)最低點B點給小物塊一個水平向左的初速度，那么物塊能否緊貼圓環(huán)在豎直平面內(nèi)做圓周運動。（寫出詳細分析、判定過程）（已知：；）

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科目：高中物理 來源： 題型：計算題

如圖所示，水平桌面上有一輕彈簧，左端固定在A點，彈簧處于自然狀態(tài)時其右端位于B點。水平桌面右側(cè)有一豎直放置的光滑軌道MNP，其形狀為半徑R="0.8" m的圓環(huán)剪去了左上角135°的圓弧，MN為其豎直直徑，P點到桌面的豎直距離也是R。用質(zhì)量m1=0.4kg的物塊將彈簧緩慢壓縮到C點，釋放后彈簧恢復原長時物塊恰停止在B點。用同種材料、質(zhì)量為m2=0.2kg的物塊將彈簧也緩慢壓縮到C點釋放，物塊過B點后其位移與時間的關(guān)系為x=8t-2t2，物塊從桌面右邊緣D點飛離桌面后，由P點沿圓軌道切線落入圓軌道。g ="10" m/s2，求：

（1）BP間的水平距離；
（2）判斷m2能否沿圓軌道到達M點；
（3）釋放后m2在水平桌面上運動過程中克服摩擦力做的功.

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