【題目】如圖所示，水平軌道AB與半徑為R的豎直半圓軌道BC相切于B點(diǎn)，AB長(zhǎng)為2R，水平軌道和半圓軌道均光滑且絕緣。在軌道所在空間內(nèi)存在著水平向右的勻強(qiáng)電場(chǎng)。帶電量為+q、質(zhì)量為m的小球自A點(diǎn)由靜止釋放，經(jīng)B點(diǎn)沿半圓軌道運(yùn)動(dòng)到C點(diǎn)后落回到水平軌道上。已知電場(chǎng)強(qiáng)度大小E=，求：

（1）小球從A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)所用的時(shí)間；

（2）小球經(jīng)過C點(diǎn)時(shí)對(duì)軌道的作用力；

（3）小球離開C點(diǎn)至落回到水平軌道的過程中，經(jīng)過多長(zhǎng)時(shí)間動(dòng)能最小及此動(dòng)能的最小值。

【答案】（1）（2）3mg，方向向上（3）；mgR

【解析】

（1）根據(jù)牛頓第二定律，

小球的加速度為

由運(yùn)動(dòng)學(xué)規(guī)律可知

解得

；

（2）由動(dòng)能定理可知

做圓周運(yùn)動(dòng)的向心力

解得

N=3mg，

由牛頓第三定律可知，小球經(jīng)過C點(diǎn)時(shí)對(duì)軌道的作用力，方向向上。

（3）小球離開C點(diǎn)后，水平方向做加速度為2g的勻減速運(yùn)動(dòng)，豎直方向做自由落體運(yùn)動(dòng)。

小球離開C點(diǎn)后經(jīng)t時(shí)間，小球水平方向的速度為

小球豎直方向的速度為

小球的速度為

整理得

當(dāng)時(shí)，v最小，動(dòng)能最小。

動(dòng)能最小值為

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】均勻?qū)Ь�制成的單匝正方形閉合線框abcd，邊長(zhǎng)L=20cm，每邊的電阻R=0.50Ω，將其置于磁感應(yīng)強(qiáng)度B= 0.10T的有界水平勻強(qiáng)磁場(chǎng)上方h=5.0m處，如圖所示，線框由靜止自由下落，線框平面始終與磁場(chǎng)方向垂直，且ab邊始終與磁場(chǎng)的水平邊界平行。取重力加速度g=10m/s2，不計(jì)空氣阻力，當(dāng)ab邊剛進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)，下列說法確的是（ ）

A.感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)大小為2V

B.通過ab邊的電流方向由b→a，大小為0.1A

C.ab邊受到的安培力方向向上、大小為0.2N

D.線框ab兩點(diǎn)間的電壓是0.15V

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，兩平行金屬導(dǎo)軌間的距離，金屬導(dǎo)軌所在的平面與水平面夾角°，在導(dǎo)軌所在平面內(nèi)，分布著磁感應(yīng)強(qiáng)度、方向垂直于導(dǎo)軌所在平面的勻強(qiáng)磁場(chǎng)。金屬導(dǎo)軌的一端接有電動(dòng)勢(shì)、內(nèi)阻的直流電源�，F(xiàn)把一個(gè)質(zhì)量的導(dǎo)體棒放在金屬導(dǎo)軌上，導(dǎo)體棒恰好靜止。導(dǎo)體棒與金屬導(dǎo)軌垂直、且接觸良好。導(dǎo)體棒與金屬導(dǎo)軌接觸的兩點(diǎn)間的電阻=，金屬導(dǎo)軌電阻不計(jì)，取。求：

（1）通過導(dǎo)體棒的電流并繪制必要的受力分析圖；

（2）導(dǎo)體棒受到的安培力大�。�

（3）導(dǎo)體棒受到的摩擦力大小。

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】真空區(qū)域有寬度為d、磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁場(chǎng)方向如圖所示，MN、PQ是磁場(chǎng)的邊界．比荷為k的帶負(fù)電粒子，沿著與MN夾角θ＝60°的方向射入磁場(chǎng)中，剛好沒能從PQ邊界射出磁場(chǎng)．下列說法正確的是（　�。�

A.粒子的速率大小是

B.粒了在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間是

C.僅減小粒了的入射速率，在磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)時(shí)間將增大

D.僅增人粒子的入射速率，在磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)時(shí)間將減小

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】月球土壤里大量存在著一種叫做“氦3（）”的化學(xué)元素，將可作為地球發(fā)電燃料。即利用氘和氦3發(fā)生核聚變反應(yīng)產(chǎn)生一個(gè)質(zhì)子和一個(gè)新核，釋放能量進(jìn)行發(fā)電。關(guān)于“氦3”與氘核聚變反應(yīng)，下列說法中正確的是（ ）

A.釋放能量，出現(xiàn)質(zhì)量虧損，所以生成物的總質(zhì)量數(shù)減少

B.目前核電站普遍利用的就是這種核聚變反應(yīng)

C.生成的新核是

D.核聚變反應(yīng)需要的條件是氦3的體積足夠大

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】下列說法正確的是____________。

A.液體表面層分子間的距離大于液體內(nèi)部分子間的距離，所以液體表面分子間的作用表現(xiàn)為相互吸引，即存在表面張力

B.當(dāng)分子力表現(xiàn)為引力時(shí)，分子力和分子勢(shì)能總是隨分子間距離的增大而增大

C.用油膜法測(cè)出油酸分子直徑后，還需知道油酸的摩爾體積就可估算出阿伏伽德羅常數(shù)

D.一定質(zhì)量的理想氣體體積不變時(shí)，溫度越高，單位時(shí)間內(nèi)容器壁單位面積受到氣體分子撞擊的次數(shù)越多

E.干濕泡濕度計(jì)的濕泡顯示的溫度高于干泡顯示的溫度，這是因?yàn)闈衽萃饧啿贾械乃舭l(fā)吸熱的結(jié)果

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖空間存在著豎直向上的勻強(qiáng)電場(chǎng)和垂直紙面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，一帶電液滴從靜止開始自a沿曲線acb運(yùn)動(dòng)到b點(diǎn)時(shí)，速度為零，c是軌跡的最低點(diǎn)，以下說法中正確的是( )

A. 液滴帶負(fù)電

B. 滴在c點(diǎn)動(dòng)能最大

C. 若液滴所受空氣阻力不計(jì)，則機(jī)械能守恒

D. 液滴在c點(diǎn)機(jī)械能最大

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】有三個(gè)完全相同的重球，在每個(gè)球和水平面間各壓了一塊相同的木板，并都與一根硬棒相連，棒的另一端分別與一鉸鏈相連，三個(gè)鉸鏈的位置如圖甲、乙、丙所示�，F(xiàn)分別用力F甲、F乙、F丙將木板水平向右勻速抽出，（水平面光滑，重球和木板是粗糙的）。則下列關(guān)于F甲、F乙、F丙大小關(guān)系判斷正確的是

A.F甲=F乙=F丙B.F甲<F乙=F丙C.F甲=F乙< F丙D.F甲<F乙<F丙

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖甲所示，A、B兩塊金屬板水平放置，相距為d=0.6 cm，兩板間加有一周期性變化的電壓，當(dāng)B板接地時(shí)，A板電勢(shì)φA隨時(shí)間變化的情況如圖乙所示�，F(xiàn)有一帶負(fù)電的微粒在t=0時(shí)刻從B板中央小孔射入電場(chǎng)，若該帶電微粒受到的電場(chǎng)力為重力的兩倍，且射入電場(chǎng)時(shí)初速度可忽略不計(jì)。求：

（1）在0~和~T和這兩段時(shí)間內(nèi)微粒的加速度大小和方向；

（2）要使該微粒不與A板相碰，所加電壓的周期最長(zhǎng)為多少（g=10 m/s2）。

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