如圖所示，BC是半徑為R的1/4圓弧形光滑絕緣軌道，軌道位于豎直平面內(nèi)，其下端與水平絕緣軌道平滑連接，整個(gè)軌道處在水平向左的勻強(qiáng)電場中，電場強(qiáng)度為E．現(xiàn)有一質(zhì)量為m的帶電小滑塊（體積很小可視為質(zhì)點(diǎn)），在BC軌道的D點(diǎn)釋放后可以靜止不動(dòng)．已知OD與豎直方向的夾角為α=37°，隨后把它從C點(diǎn)由靜止釋放，滑到水平軌道上的A點(diǎn)時(shí)速度減為零．若已知滑塊與水平軌道間的動(dòng)摩擦因數(shù)為u=0.25，且tan37°=0.75．求：
（1）畫出帶電小滑塊在D點(diǎn)的受力；
（2）滑塊甲的帶電量q1和帶電種類；
（3）滑塊下滑通過B點(diǎn)時(shí)的速度大小vB；
（4）水平軌道上A、B兩點(diǎn)之間的距離L．
（1）滑塊在D點(diǎn)受重力、支持力、電場力三個(gè)力處于平衡，帶電小滑塊在D點(diǎn)的受力圖如圖．
（2）小滑塊在D點(diǎn)由平衡條件得：q1E=mgtanθ
解得：q1=
3mg
4E

電場力方向與電場方向相同，故小球帶正電．
（3）小滑塊從C到B的過程中，只有重力和電場力對它做功，設(shè)滑塊經(jīng)過圓弧軌道B點(diǎn)時(shí)的速度為vB，根據(jù)動(dòng)能定理有：
mgR-qER=
1
2
m
v2B

解得：vB=
2gR
2

（4）小滑塊在AB軌道上運(yùn)動(dòng)時(shí)，所受摩擦力為：f=μmg
小滑塊從C經(jīng)B到A的過程中，重力做正功，電場力和摩擦力做負(fù)功．設(shè)小滑塊在水平軌道上運(yùn)動(dòng)的距離（即A、B兩點(diǎn)之間的距離）為L，則根據(jù)動(dòng)能定理有：
mgR-qE（R+L）-μmgL=0
解得：L=
1
4
R
答：（1）帶電小滑塊在D點(diǎn)的受力圖如圖；
（2）滑塊甲的帶電量q1為
3mg
4E
，小球帶正電；
（3）滑塊下滑通過B點(diǎn)時(shí)的速度大小vB為
2gR
2
．
（4）水平軌道上A、B兩點(diǎn)之間的距離L為
1
4
R．
練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

A、B兩金屬板平行放置，在t=0時(shí)將電子從A板附近由靜止釋放，則在A、B兩板間加上下列哪個(gè)電壓時(shí)，有可能使電子到不了B板                           （   ）

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

如圖所示，C、D兩帶電平行金屬板間的電壓為U，A、B也為一對豎直放置的帶電平行金屬板，B板上有一小孔，小孔在C、D兩板間的中心線上．一質(zhì)量為m、帶電量為+q的粒子（不計(jì)重力）從D板邊緣的O點(diǎn)以速度vo斜向射入C、D板間，穿過B板的小孔運(yùn)動(dòng)到緊靠A板的P點(diǎn)時(shí)速度恰好為零，則A、B兩板間的電壓為（　�。�
A．
mv02-qU
2q
B．
2mv02-qU
2q
C．
mv02-qU
q
D．
2mv02-qU
q

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：填空題

如圖所示，上板開有小孔的平行板電容器水平放置，電容C=1.5×10-10F．帶有的電荷量Q=4.5×10-9C，兩板間的距離d=1cm，此時(shí)電容器兩板問的電場強(qiáng)度大小是______V/m；一質(zhì)量m=0.01kg的帶電油滴從空中由靜止自由下落0.4s，從小孔進(jìn)入兩極板間，當(dāng)油滴到達(dá)下極板時(shí)速度恰好變?yōu)榱�，不�?jì)空氣阻力的影響，則油滴的帶電量為______C（取g=l0m/s2）

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：問答題

如圖甲所示，在坐標(biāo)系xoy平面內(nèi)的第一象限，有一勻強(qiáng)磁場和豎直向下的勻強(qiáng)電場（圖中未畫出）．電場強(qiáng)度大小E=0.5N/s，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小恒為B=5T，方向垂直xoy平面，且隨時(shí)間做周期相變化，變化規(guī)律如圖乙所示，規(guī)定垂直xoy平面向里為磁場的正方向．一質(zhì)量為m=0.4kg，電荷量q=-8C的帶點(diǎn)小球，以初速度v0=5m/s從y軸上的P點(diǎn)沿x軸正方向開始運(yùn)動(dòng)．已知P點(diǎn)到原點(diǎn)O的距離H=8cm，不計(jì)磁場變化可能產(chǎn)生的一切其他影響，g=10m/s2．
（1）求小球離開第一象限時(shí)的位置坐標(biāo)
（2）如果在小球離x軸的高度下降h=3cm后撤去電場，求小球到達(dá)x軸時(shí)的速率（可用根號表示）．

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：填空題

如圖甲所示，B為電源，電動(dòng)勢E=75V，內(nèi)阻不計(jì)．R1為固定電阻，R2為光敏電阻．C為平行板電容器，虛線OO′到兩極板距離相等，極板長l=6.0×10-2m，兩極板的間距d=1.0×10-2m．P為一圓盤，由形狀相同、透光率不同的兩個(gè)半圓形透光片a和b構(gòu)成，它繞AA′軸按圖中箭頭方向勻速轉(zhuǎn)動(dòng)．當(dāng)細(xì)光束通過不同的透光片照射光敏電阻R2時(shí)，R2的阻值不同．有一細(xì)電子束沿OO′以速度v0=2.0×107m/s連續(xù)不斷地射入平行板電容器C，電子發(fā)生偏轉(zhuǎn)．平行板電容器右端有一接收屏S，電子打到屏上的位置與OO′的距離記為y．當(dāng)光束剛開始通過透光片a照射R2時(shí)取t=0，隨著圓盤轉(zhuǎn)動(dòng)，y隨時(shí)間t變化的關(guān)系如圖乙所示．忽略細(xì)光束的寬度，忽略電容器的充、放電時(shí)間以及電子所受的重力．假設(shè)照在R2上的光強(qiáng)發(fā)生改變時(shí)R2阻值立即有相應(yīng)的改變．

（1）求圓盤P勻速轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度ω；
（2）已知電子的電荷量e=1.6×10-19C，電子的質(zhì)量m=9×10-31kg．當(dāng)細(xì)光束通過透光片a照射光敏電阻R2時(shí)，R2的阻值為1000Ω，當(dāng)細(xì)光束通過透光片b照射光敏電阻R2時(shí)，R2的阻值小于1000Ω．
Ⅰ．定值電阻R1的阻值；
Ⅱ．光束通過透光片b照射R2時(shí)，R2的阻值應(yīng)滿足什么條件？

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：多選題

如圖所示，三個(gè)質(zhì)量相等的，分別帶正電、負(fù)電和不帶電的小球，以相同速率在帶電平行金屬板的P點(diǎn)沿垂直于電場方向射入電場，落在A、B、C三點(diǎn)，則．（　�。�
A．落到A點(diǎn)的小球帶正電、落到B點(diǎn)的小球帶負(fù)電、落到C點(diǎn)的小球不帶電
B．三小球在電場中運(yùn)動(dòng)時(shí)間相等
C．三小球到達(dá)正極板的動(dòng)能關(guān)系是EkA＞EkB＞EkC
D．三小球在電場中的加速度關(guān)系是aC＞aB＞aA

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

如圖所示，在空間水平面MN的下方存在豎直向下的勻強(qiáng)電場，質(zhì)量為m的帶電小球由MN上方的A點(diǎn)以一定的初速度水平拋出，從B點(diǎn)進(jìn)入電場，到達(dá)C點(diǎn)時(shí)速度方向恰好水平，A．B．C三點(diǎn)在同一直線上，且AB=2BC，由此可見，下列說法正確的是（　　）
A．電場力為2mg
B．小球帶正電
C．小球從A到B與從B到C的運(yùn)動(dòng)時(shí)間相等
D．小球從A到B與從B到C的速度變化量相等

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

2013年12月初，霧霾施虐寧波，有同學(xué)想通過靜電除塵的方法凈化空氣，設(shè)計(jì)原理圖如圖所示．她用玻璃圓桶密閉含灰塵的空氣，圓桶的高和直徑相等．第一種除塵方式是：在圓桶頂面和底面間加上電壓U，沿圓桶的軸線方向形成一個(gè)勻強(qiáng)電場，塵粒的運(yùn)動(dòng)方向如圖甲所示；第二種除塵方式是：在圓桶軸線處放一直導(dǎo)線，在導(dǎo)線與桶壁間加上的電壓也等于U，形成沿半徑方向的輻向電場，塵粒的運(yùn)動(dòng)方向如圖乙所示．已知空氣阻力與塵粒運(yùn)動(dòng)的速度成正比，即F阻=kv（k為一定值），假設(shè)每個(gè)塵粒的質(zhì)量和帶電荷量均相同，則在這兩種方式中（　�。�
A．塵粒最終一定都做勻速運(yùn)動(dòng)
B．塵粒受到的電場力大小相等
C．電場對單個(gè)塵粒做功的最大值相等
D．乙容器中的塵粒運(yùn)動(dòng)為類平拋運(yùn)動(dòng)

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同步練習(xí)冊答案