【題目】如圖所示,在E=103V/m的水平向左勻強(qiáng)電場中,有一光滑半圓形絕緣軌道豎直放置,軌道與一水平絕緣軌道MN連接,半圓軌道所在豎直平面與電場線平行,其半徑R=40cm，一帶正電荷q=104C的小滑塊質(zhì)量為m=40g，與水平軌道間的動摩擦因數(shù)μ=0.2，取g=10m/s2，問：

(1)要小滑塊恰好運(yùn)動到圓軌道的最高點(diǎn)C，滑塊應(yīng)在水平軌道上離N點(diǎn)多遠(yuǎn)處釋放?

(2)這樣釋放的滑塊通過P點(diǎn)時(shí)對軌道壓力是多大?(P為半圓軌道中點(diǎn))

(3)小滑塊經(jīng)過C點(diǎn)后最后落地，落地點(diǎn)離N點(diǎn)的距離多大?

【答案】(1) 20m. (2) 1.5N. (3) 0.6m

【解析】試題分析：（1）在小滑塊運(yùn)動的過程中，摩擦力對滑塊和重力做負(fù)功，電場力對滑塊做正功，根據(jù)動能定理可以求得滑塊與N點(diǎn)之間的距離；在P點(diǎn)時(shí)，對滑塊受力分析，由牛頓第二定律可以求得滑塊受到的軌道對滑塊的支持力的大小，由牛頓第三定律可以求滑塊得對軌道壓力；小滑塊經(jīng)過C點(diǎn)，在豎直方向上做的是自由落體運(yùn)動，在水平方向上做的是勻減速運(yùn)動，根據(jù)水平和豎直方向上的運(yùn)動的規(guī)律可以求得落地點(diǎn)離N點(diǎn)的距離．

（1）設(shè)滑塊與N點(diǎn)的距離為L，分析滑塊的運(yùn)動過程，由動能定理可得

小滑塊在C點(diǎn)時(shí)，重力提供向心力，所以，代入數(shù)據(jù)解得．

（2）滑塊到達(dá)P點(diǎn)時(shí)，對全過程應(yīng)用動能定理可得

在P點(diǎn)時(shí)由牛頓第二定律可得， ，得

由牛頓第三定律可得，滑塊通過P點(diǎn)時(shí)對軌道壓力是1.5N．

（3）小滑塊經(jīng)過C點(diǎn)，在豎直方向上做的是自由落體運(yùn)動，

由可得滑塊運(yùn)動的時(shí)間t為，

滑塊在水平方向上只受到電場力的作用，做勻減速運(yùn)動，

由牛頓第二定律可得，所以加速度，

水平的位移為，代入解得．

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】在如圖所示的電路中，兩個(gè)相同的小燈泡和分別串聯(lián)一個(gè)帶鐵芯的電感線圈L和一個(gè)滑動變阻器R，閉合開關(guān)S后，調(diào)整R，使和發(fā)光的亮度一樣，此時(shí)流過兩個(gè)燈泡的電流均為I，然后斷開S，若時(shí)刻再閉合S，則在前后的一小段時(shí)間內(nèi)，正確反映流過的電流、流過的電流隨時(shí)間t變化的圖像是

A. B. C. D.

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示為蹦極運(yùn)動的示意圖．彈性繩的一端固定在O點(diǎn)，另一端和運(yùn)動員相連．運(yùn)動員從O點(diǎn)自由下落，至B點(diǎn)彈性繩自然伸直，經(jīng)過合力為零的C點(diǎn)到達(dá)最低點(diǎn)D，然后彈起。整個(gè)過程中忽略空氣阻力。分析這一過程，下列表述正確的是（ ）

A. 經(jīng)過B點(diǎn)時(shí)，運(yùn)動員的速率最大

B. 經(jīng)過C點(diǎn)時(shí)，運(yùn)動員的速率最大

C. 從C點(diǎn)到D點(diǎn)，運(yùn)動員的加速度增大

D. 從C點(diǎn)到D點(diǎn)，運(yùn)動員的加速度不變

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，一個(gè)帶正電荷的小球在方向水平向右的勻強(qiáng)電場中的O點(diǎn)以某一速度豎直向下進(jìn)入電場，經(jīng)過一段時(shí)間，小球從P點(diǎn)離開電場(圖中未畫出).在此過程中，下列說法正確的是（ ）

A. P點(diǎn)的位置可能在過O點(diǎn)的豎直線上，也可能在該豎直線的左方或右方

B. 電場力對小球做負(fù)功、小球的電勢能增加

C. 小球的電勢能減少量與重力勢能減少量之和等于小球的動能增加量

D. 電場力對小球所做的功等于小球的動能增量減去小球重力勢能的減少量

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】電磁緩速器是應(yīng)用于車輛上以提高運(yùn)行安全性的輔助制動裝置，其工作原理是利用電磁阻尼作用減緩車輛的速度。電磁阻尼作用可以借助如下模型討論：如圖所示，將形狀相同的兩根平行且足夠長的鋁條固定在光滑斜面上，斜面與水平方向夾角為θ。一條形磁鐵滑入兩鋁條間，恰好以速度v0勻速下滑，穿過時(shí)磁鐵兩端面與兩鋁條的間距始終保持恒定，其引起電磁感應(yīng)的效果與磁鐵不動、鋁條相對磁鐵運(yùn)動相同。磁鐵端面是底邊為2d，高為d的長方形，由于磁鐵距離鋁條很近，磁鐵端面正對兩鋁條區(qū)域的磁場均可視為勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，鋁條的高度大于d，寬度為b，電阻率為ρ。為研究問題方便，鋁條中只考慮與磁鐵正對部分的電阻和磁場，其他部分電阻和磁場可忽略不計(jì)，假設(shè)磁鐵進(jìn)入鋁條間以后，減少的機(jī)械能完全轉(zhuǎn)化為鋁條的內(nèi)能，重力加速度為g。

(1)求一側(cè)鋁條中與磁鐵正對部分的感應(yīng)電動勢E；

(2)求條形磁鐵的質(zhì)量m；

(3)在其他條件不變的情況下，僅將兩鋁條更換為寬度（）為的鋁條，磁鐵仍以速度v0進(jìn)入鋁條間，請?jiān)趫D中定性畫出磁鐵速度v隨時(shí)間t變化關(guān)系的圖線（規(guī)定沿斜面向下為正方向）。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示直角坐標(biāo)系xoy，P（a，-b）為第四象限內(nèi)的一點(diǎn)，一質(zhì)量為m、電量為q的負(fù)電荷（電荷重力不計(jì)）從原點(diǎn)O以初速度v0沿y軸正方向射入。第一次在整個(gè)坐標(biāo)系內(nèi)加垂直紙面向內(nèi)的勻強(qiáng)磁場，該電荷恰好能通過P點(diǎn)；第二次保持y>0區(qū)域磁場不變，而將y<0區(qū)域磁場改為沿x方向勻強(qiáng)電場，該電荷仍通過P點(diǎn)，

A. 勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度

B. 勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度

C. 電荷從O運(yùn)動到P，第二次所用時(shí)間一定短些

D. 電荷通過P點(diǎn)時(shí)的速度，第二次與x軸負(fù)方向的夾角一定小些

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】某卡車司機(jī)在限速60km/h的水平公路上因疲勞駕駛而使汽車與路旁障礙物相撞，處理事故的警察在路旁泥中發(fā)現(xiàn)了卡車頂上的一個(gè)金屬零件，可以判斷，這是事故發(fā)生時(shí)刻該零件從卡車頂上松脫后被水平拋出而陷在泥地里。警察測得該零件原位置與陷落點(diǎn)的水平距離為10.5m，車頂距泥地的豎直高度為2.45m。根據(jù)這些數(shù)據(jù)可以為你判斷該車是否超速提供必要的證據(jù)，在忽略空氣阻力的情況下，g取10m/s2。下列判斷正確的是( )

A. 金屬件做平拋運(yùn)動，豎直方向做自由落體運(yùn)動時(shí)間為7s

B. 若卡車以60km/h的速度勻速行駛，金屬零件運(yùn)動的水平位移應(yīng)該小于10.5m

C. 可以判斷此卡車超速

D. 可以判斷此卡車的速度大小為54km/h

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，輪子的半徑均為R=0.20m，且均由電動機(jī)驅(qū)動以角速度ω=8.0rad/s逆時(shí)針勻速轉(zhuǎn)動，輪子的轉(zhuǎn)動軸在同一水平面上，軸心相距d=1.6m，現(xiàn)將一塊均勻木板平放在輪子上，開始時(shí)木板的重心恰好在O2輪的正上方，已知木板的長度L＞2d，木板與輪子間的動摩擦因數(shù)均為μ=0.16，則木板的重心恰好運(yùn)動到O1輪正上方所需的時(shí)間是（　　）

A. 1s B. 0.5s C. 1.5s D. 2s

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，兩個(gè)電荷量、質(zhì)量均相同的帶電粒子甲、乙以不同速率從a點(diǎn)沿對角線方向射入正方形勻強(qiáng)磁場中，磁場方向垂直紙面向里。甲粒子垂直bc離開磁場，乙粒子從ad邊的中點(diǎn)離開磁場，不計(jì)粒子重力，則

A. 甲粒子帶負(fù)電，乙粒子帶正電

B. 甲粒子的動能是乙粒子動能的16倍

C. 甲粒子所受洛倫茲力是乙粒子所受洛倫茲力的2倍

D. 乙粒子在磁場中的運(yùn)動時(shí)間是甲粒子在磁場中運(yùn)動時(shí)間的2倍

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