（16分）如圖所示：矩形區(qū)域MNPQ內(nèi)有水平向右的勻強電場，虛線框外為真空區(qū)域；半徑為、內(nèi)壁光滑、內(nèi)徑很小的絕緣半圓管ADB固定在豎直平面內(nèi)，直徑AB垂直于水平虛線MN，圓心O為MN的中點，半圓管的一半處于電場中。一帶正電的小球從半圓管的A點由靜止開始滑入管內(nèi)，小球可視為質(zhì)點，質(zhì)量為，電量為，當(dāng)小球達到B點時，對管壁的壓力為，重力加速度為，求：

（1）勻強電場的電場強度；（2）若小球能從矩形框的右邊界NP離開電場，矩形區(qū)域MNPQ的最小面積.

(1)  （2）

解析試題分析：(1)設(shè)小球從B點滑出時的速度為,小球過B點時：  (2分)
解得：
A到B，由動能定理有：（2分）
解得：（ 2分）
(2)小球從B點滑出后，在水平方向做變速直線運動，豎直方向做自由落體運動
水平方向：（1分）
豎直方向：（ 1分）
設(shè)向左減速時間為，則有（ 1分）
小球向左運動的最大距離：（ 2分）
虛線框MNPQ的最小寬度
設(shè)向左減速時間為，則有
解得（1分）
小球出電場時，下落的高度（2分）
虛線框MNPQ高度應(yīng)滿足
故虛線框MNPQ的最小面積（2分）
考點：本題考查了牛頓第二定律、動能定理、運動的合成與分解、勻變速直線運動的規(guī)律.

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：計算題

（9分）如圖，在豎直平面內(nèi)有一固定光滑軌道，其中AB部分是傾角為37°的直軌道，BCD部分是以O(shè)為圓心、半徑為R的圓弧軌道，兩軌道相切于B點，D點與O點等高，A點在D點的正下方。質(zhì)量為m的小球在沿斜面向上的拉力F作用下，從A點由靜止開始做變加速直線運動，到達B點時撤去外力。已知小球剛好能沿圓軌道經(jīng)過最高點C，然后經(jīng)過D點落回到A點。已知sin37°=0．6，cos37°=0．8，重力加速度大小為g。求

（1）小球在C點的速度的大��；
（2）小球在AB段運動過程，拉力F所做的功；
（3）小球從D點運動到A點所用的時間。

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科目：高中物理 來源： 題型：計算題

（10分）一輛汽車在十字路口遇紅燈，當(dāng)綠燈亮?xí)r汽車以4m/s2的加速度開始行駛，恰在此時，一輛摩托車以10m/s的速度勻速駛來與汽車同向行駛，汽車在后追摩托車，求：
(1)汽車經(jīng)過多少時間能追上摩托車? 此時汽車的速度多大?
(2)汽車從路口開始加速起，在追上摩托車之前兩車相距的最大距離是多少？

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科目：高中物理 來源： 題型：計算題

(17分)如圖所示，質(zhì)量M＝1kg的木板靜止在粗糙的水平面上，木板與地面間的動摩擦因數(shù)為μ1，在木板的左端放置一個質(zhì)量m＝1kg、大小可以忽略的鐵塊，鐵塊與木板間的動摩擦因數(shù)為μ2，取g＝10m/s2，試求：

⑴若μ1＝0.4，μ2＝0.1，木板長L＝1m，在鐵塊上加一個水平向右的恒力F＝8N，經(jīng)過多長時間鐵塊運動到木板的右端？
⑵若μ1＝0.1，μ2＝0.4，木板長L＝1m，在鐵塊上加一個水平向右的恒力F＝8N，經(jīng)過多長時間鐵塊運動到木板的右端？
⑶接第⑵問，若在鐵塊上的右端施加一個大小從零開始連續(xù)增加的水平向右的力F，通過分析和計算后，請在圖中畫出鐵塊受到木板的摩擦力f2隨拉力F大小變化的圖象。(設(shè)木板足夠長)

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科目：高中物理 來源： 題型：計算題

人類受小鳥在空中飛翔的啟發(fā)而發(fā)明了飛機，小鳥在空中滑翔時獲得向上的舉力可表示為F=kSv2，式中S為翅膀的面積，v為小鳥飛行的速度，k為比例系數(shù)，一小鳥質(zhì)量為120g，翅膀面積為S1，其水平勻速滑翔的最小速度為12m/s。假定飛機在跑道上滑行時獲得向上的舉力與小鳥滑翔時獲得的舉力有同樣的規(guī)律�，F(xiàn)有一架質(zhì)量為3200kg的飛機，其機翼面積為600S1，若它在跑道上由靜止開始勻加速滑行，加速度a=5m/s2，求此飛機起飛前在跑道上滑行的距離。

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科目：高中物理 來源： 題型：計算題

（14分）軋鋼是鋼材處理的重要環(huán)節(jié).軋鋼過程中，軋鋼機利用一組軋輥滾動時產(chǎn)生的壓力來軋碾鋼材，使軋件在轉(zhuǎn)動的軋輥間產(chǎn)生塑性變形，軋出所需斷面形狀和尺寸的鋼材.軋鋼機軋輥截面示意圖如圖所示.現(xiàn)需要用已知半徑為0.5m的軋輥板在長鐵板上表面壓軋一道很淺的槽，鐵板的長為7.5m、質(zhì)量為15kg.已知軋輥與鐵板、鐵板與工作臺面間的動摩擦因數(shù)分別為0.4和0.15.鐵板從一端放入工作臺的軋輥下，工作時軋輥對鐵板產(chǎn)生恒定的豎直向下的壓力為150N，在軋輥的摩擦力作用下鐵板由靜止向前運動并被壓軋出一淺槽.已知軋輥轉(zhuǎn)動的角速度恒為6rad/s，g取10m/s2.

（1）通過分析計算，說明鐵板將如何運動？
（2）加工一塊鐵板需要多少時間？
（3）為能用最短時間加工出上述鐵板，軋錕轉(zhuǎn)動的角速度至少要調(diào)到多大？

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科目：高中物理 來源： 題型：計算題

如圖所示，質(zhì)量M=8kg的小車放在光滑水平面上，在小車左端加一水平推力F=8N，當(dāng)小車向右運動的速度達到1.5m/s時，在小車前端輕輕地放上一個大小不計，質(zhì)量為m=2kg的小物塊，物塊與小車間的動摩擦因數(shù)為0.2，小車足夠長。求：

（1）小物塊剛放上小車時，小物塊及小車的加速度各為多大？
（2）經(jīng)多長時間兩者達到相同的速度？共同速度是多大？
（3）從小物塊放上小車開始，經(jīng)過t=1.5s小物塊通過的位移大小為多少？（取g=l0m/s2）． 

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科目：高中物理 來源： 題型：計算題

（6分）如圖所示,在水平方向的勻強電場中,有一帶電體自O(shè)點豎直向上射出,它的初動能為4J.當(dāng)它上升到最高點M時,它的動能為5J,則物體折回通過與O點在同一水平線上的O’點時,其動能為多少?

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科目：高中物理 來源： 題型：計算題

（17分）在工廠的流水線上安裝有傳送帶，用傳送帶傳送工件，可大大提高工作效率．如題圖所示，傳送帶與水平面夾角為，其上、下兩端點A、B間的距離是3.84m．傳送帶在電動機的帶動下，以4.0m/s順時針勻速運轉(zhuǎn)．現(xiàn)將質(zhì)量為10kg的工件（可視為質(zhì)點）輕放于傳送帶的A點，已知工件與傳送帶間的動摩擦因數(shù)為，則在傳送帶將工件從A點傳送到B點過程中，；求：

（1）物體放上傳送帶時的加速度大��？
（2）當(dāng)物體與傳送帶等速時，傳送帶立即以8m/s2加速度順時針勻減速運轉(zhuǎn)，此時物體的摩擦力大��？工件從A點傳送到B點的時間？
(3)若傳送帶因故障被卡住，要使靜止工件以（1）問的加速度從A點運動到B點，則需對工件提供的最小拉力為多少？

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