(10分)如圖所示，在水平方向的勻強(qiáng)電場中有一表面光滑、與水平面成角的絕緣直桿，其下端(端)距地面高度。有一質(zhì)量的帶電小環(huán)套在直桿上，正以某一速度，沿桿勻速下滑，小環(huán)離桿后正好通過端的正下方點(diǎn)處。（取，）

求：(1)小環(huán)離開直桿后運(yùn)動(dòng)的加速度大小和方向。
(2)小環(huán)從C運(yùn)動(dòng)到P過程中的動(dòng)能增量。

（1）12.5m/s2 垂直桿向下  （2）4J

解析試題分析：（1）球離開桿瞬間，受到重力和電場力，則
∵          (3分)
其加速度為：
∴           (1分)
方向垂直于杠向下          (1分)
(2)設(shè)小環(huán)從C運(yùn)動(dòng)到P過程中重力和電場力都做正功，
據(jù)動(dòng)能定律得增量為
         (2分)
重力做功與重力勢能變化量相等，則有：
∵
∵          (2分)
∴          (1分)
考點(diǎn)：本題考查牛頓第二定律、力的合成和動(dòng)能定理。

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(jì)算題

(16分)一輕質(zhì)細(xì)繩一端系一質(zhì)量為m＝0.05kg的小球A，另一端掛在O點(diǎn)，O到小球的距離為L＝0.1m，小球跟水平面接觸，但無相互作用，在球的兩側(cè)等距離處分別固定一個(gè)光滑的斜面和一個(gè)擋板，如圖所示，水平距離s＝2m．現(xiàn)有一滑塊B，質(zhì)量也為m，從斜面上滑下，與小球發(fā)生碰撞，每次碰后，滑塊與小球速度均互換，已知滑塊與擋板碰撞時(shí)不損失機(jī)械能，水平面與滑塊間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ＝0.25，若不計(jì)空氣阻力，并將滑塊和小球都視為質(zhì)點(diǎn)，g取10m/s2．試問：

⑴若滑塊B從斜面某一高度h處滑下與小球第一次碰撞后，使小球恰好在豎直平面內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng)，求此高度h；
⑵若滑塊B從h′＝5m處下滑與小球碰撞后，小球在豎直平面內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng)，求小球做完整圓周運(yùn)動(dòng)的次數(shù)．

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科目：高中物理 來源： 題型：計(jì)算題

（12分）如圖所示，正方形木板水平放置在地面上，木板的中心靜置一小滑塊。為將木板從滑塊下抽出，需要對(duì)木板施加一個(gè)作用線通過木板中心點(diǎn)的水平恒力F．已知木板邊長L=m，質(zhì)量M= 3kg，滑塊質(zhì)量m=2kg，滑塊與木板、木板與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)均為（取g=10，設(shè)最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力），求：

（1）水平拉力至少多大才能將木板抽出；
（2）當(dāng)水平恒力F=29N時(shí)，在木板抽出時(shí)滑塊能獲得的最大速度．

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科目：高中物理 來源： 題型：計(jì)算題

（15分）如圖所示，粗糙平臺(tái)高出水平地面h=1.25m，質(zhì)量為m=1kg的物體（視作質(zhì)點(diǎn)）靜止在與平臺(tái)右端B點(diǎn)相距L=2.5m的A點(diǎn)，物體與平臺(tái)之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ=0.4。現(xiàn)對(duì)物體施加水平向右的推力F=12N，作用一段時(shí)間t0后撤去，物體向右繼續(xù)滑行并沖出平臺(tái)，最后落在與B點(diǎn)水平距離為x=1m的地面上的C點(diǎn)，忽略空氣的阻力，取g=10m/s2。求：

（1）物體通過B點(diǎn)時(shí)的速度；
（2）推力的作用時(shí)間t0。

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科目：高中物理 來源： 題型：計(jì)算題

在方向水平的勻強(qiáng)電場中，絕緣細(xì)線的一端連著一個(gè)質(zhì)量為m的帶電小球，另一端懸掛于O點(diǎn)。將小球拿到A點(diǎn)（此時(shí)細(xì)線與電場方向平行）無初速釋放，已知小球擺到B點(diǎn)時(shí)速度為零，此時(shí)細(xì)線與豎直方向的夾角為θ=30°，求：

（1）小球速度最大的位置。
（2）小球速度最大時(shí)細(xì)線對(duì)小球的拉力。

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科目：高中物理 來源： 題型：計(jì)算題

銀川市中山公園環(huán)境宜人，里面還有很多供游客游玩的游樂項(xiàng)目，其中有一種叫“飛椅”，示意圖如圖所示，長為L的鋼繩一端系著座椅，另一端固定在半徑為r的水平轉(zhuǎn)盤邊緣，轉(zhuǎn)盤可繞穿過其中心的豎直軸轉(zhuǎn)動(dòng)．當(dāng)轉(zhuǎn)盤以角速度ω勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，鋼繩與轉(zhuǎn)軸在同一豎直平面內(nèi)，與豎直方向的夾角為θ，不計(jì)鋼繩的重力，求:

轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度ω與夾角θ的關(guān)系．

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科目：高中物理 來源： 題型：計(jì)算題

（12分）如圖所示，水平絕緣軌道AB與處于豎直平面內(nèi)的半圓形絕緣光滑軌道BC平滑連接，半圓形軌道的半徑R=0.40m。軌道所在空間存在水平向右的勻強(qiáng)電場，電場強(qiáng)度E=1.0×104 N/C�，F(xiàn)有一電荷量q=+1.0×10-4C，質(zhì)量m="0.10" kg的帶電體（可視為質(zhì)點(diǎn)），在水平軌道上的P點(diǎn)由靜止釋放，帶電體運(yùn)動(dòng)到圓形軌道最低點(diǎn)B時(shí)的速度vB=5.0m/s。已知帶電體與水平軌道間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.50，重力加速度g=10m/s2。求：

（1）帶電體運(yùn)動(dòng)到圓形軌道的最低點(diǎn)B時(shí)，圓形軌道對(duì)帶電體支持力的大�。�
（2）帶電體在水平軌道上的釋放點(diǎn)P到B點(diǎn)的距離L1；
（3）帶電體第一次經(jīng)過C點(diǎn)后，落在水平軌道上的位置到B點(diǎn)的距離L2。

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科目：高中物理 來源： 題型：計(jì)算題

（10分）如圖所示，A、B為一對(duì)平行板，板長為L，兩板距離為d，板間區(qū)域內(nèi)充滿著勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B，方向垂直紙面向里，一個(gè)質(zhì)量為m，帶電荷量為+q的帶電粒子自靜止開始經(jīng)M、N兩平行金屬板間的電場加速后，從A、B兩板的中間沿垂直于磁感線的方向射入磁場。（不計(jì)粒子的重力）求：

（1）若粒子的初速度為0，M、N兩板間的電壓為U，求射出電場時(shí)粒子的速度？
（2）粒子以上述速度射入勻強(qiáng)磁場后做圓周運(yùn)動(dòng)的半徑是多大？
（3）MN兩極板間的電壓U應(yīng)在什么范圍內(nèi)，粒子才能從磁場內(nèi)射出？

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科目：高中物理 來源： 題型：計(jì)算題

某研究性學(xué)習(xí)小組用如圖所示的裝置來選擇密度相同、大小不同的球狀納米粒子。密度相同的粒子在電離室中被電離后帶正電，電量與其表面積成正比。電離后粒子緩慢通過小孔O1進(jìn)入極板間電壓為U的水平加速電場區(qū)域I，再通過小孔O2射入相互正交的恒定勻強(qiáng)電場和勻強(qiáng)磁場區(qū)域II，其中磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B，方向垂直紙面向外。收集室的小孔O3與O1、O2在同一條水平線上。實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)：半徑為r0的粒子，其質(zhì)量為m0、電量為q0，剛好能沿O1O3直線射入收集室。不計(jì)納米粒子重力和粒子之間的相互作用力。（球形體積和球形面積公式分別為）。求：

（1）圖中區(qū)域II的電場強(qiáng)度Ｅ；
（2）半徑為r的粒子通過O2時(shí)的速率ｖ；
（3）試討論半徑r≠r0的粒子進(jìn)入?yún)^(qū)域II后將向哪個(gè)極板偏轉(zhuǎn)。

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