【題目】如圖所示，一根對(duì)稱的V字形玻璃管倒置于豎直平面內(nèi)，V字形玻璃管所在空間充滿著方向豎直向下的勻強(qiáng)電場(chǎng)，場(chǎng)強(qiáng)大小E=1000V/m。一個(gè)質(zhì)量m=10﹣4kg、帶電量q=﹣2×10﹣6C的小球（小球直徑比玻璃管內(nèi)直徑稍小），從A點(diǎn)由靜止開(kāi)始在管內(nèi)運(yùn)動(dòng)，小球與管壁間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ=0.5。已知AB、BC兩管長(zhǎng)度均為l=2m，傾角α=37°，且管頂B處有一段很短的光滑圓弧，小球在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中帶電量保持不變．g=10m/s2。求：

（1）小球第一次運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)所需的時(shí)間t；

（2）從開(kāi)始運(yùn)動(dòng)到最終停止，系統(tǒng)產(chǎn)生的熱量Q。

【答案】（1）（2）1.2×10-3s

【解析】

（1）設(shè)小球質(zhì)量為m，小球從A點(diǎn)由靜止開(kāi)始做勻加速直線運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)的過(guò)程中，設(shè)加速度大小為a，根據(jù)牛頓第二定律有

Eqsinα﹣mgsinα﹣μN(yùn)=ma

Eqcosα=mgcosα+N

帶入數(shù)據(jù)解得

a=2m/s2

由勻變速直線運(yùn)動(dòng)規(guī)律有

解得

；

（2）小球最終停止在B點(diǎn)，由能量守恒定律得

Q=qElsinα﹣mglsinα

解得

Q=1.2×10﹣3J

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】如圖所示為一種研究高能粒子在不同位置對(duì)撞的裝置。在關(guān)于y軸對(duì)稱間距為2d的MN、PQ邊界之間存在兩個(gè)有界勻強(qiáng)磁場(chǎng)，其中K（K在x軸上方）下方I區(qū)域磁場(chǎng)垂直紙面向外，JK上方Ⅱ區(qū)域磁場(chǎng)垂直紙面向里，其磁感應(yīng)強(qiáng)度均為B．直線加速器1與直線加速器2關(guān)于O點(diǎn)軸對(duì)稱，其中心軸在位于x軸上，且末端剛好與MN、PQ的邊界對(duì)齊；質(zhì)量為m、電荷量為e的正、負(fù)電子通過(guò)直線加速器加速后同時(shí)以相同速率垂直MN、PQ邊界進(jìn)入磁場(chǎng)。為實(shí)現(xiàn)正、負(fù)電子在Ⅱ區(qū)域的y軸上實(shí)現(xiàn)對(duì)心碰撞（速度方向剛好相反），根據(jù)入射速度的變化，可調(diào)節(jié)邊界與x軸之間的距離h，不計(jì)粒子間的相互作用，不計(jì)正、負(fù)電子的重力，求：

（1）哪個(gè)直線加速器加速的是正電子；

（2）正、負(fù)電子同時(shí)以相同速度ν1進(jìn)入磁場(chǎng)，僅經(jīng)過(guò)邊界一次，然后在Ⅱ區(qū)域發(fā)生對(duì)心碰撞，試通過(guò)計(jì)算求出v1的最小值。

（3）正、負(fù)電子同時(shí)以v2速度進(jìn)入磁場(chǎng)，求正、負(fù)電子在Ⅱ區(qū)域y軸上發(fā)生對(duì)心碰撞的位置離O點(diǎn)的距離。

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，與導(dǎo)軌等寬的導(dǎo)體棒ab放在水平的導(dǎo)軌上，導(dǎo)體棒的質(zhì)量為2㎏，導(dǎo)軌的寬度L=0.5m，放在磁感應(yīng)強(qiáng)度B=0.8T的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁場(chǎng)方向垂直于導(dǎo)軌平面，當(dāng)導(dǎo)體棒中通過(guò)5A的電流時(shí)，ab剛好向右做勻速運(yùn)動(dòng)。求：

(1) 導(dǎo)體棒受到的安培力有多大？

(2) 導(dǎo)體棒受到的摩擦力有多大？

(3) 若導(dǎo)體棒中通過(guò)的電流為10A時(shí)，導(dǎo)體棒獲得的加速度多大？

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，物體A、B的質(zhì)量相等，物體B剛好與地面接觸．現(xiàn)剪斷繩子OA，下列說(shuō)法正確的是(　　)

A. 剪斷繩子的瞬間，物體A的加速度為g

B. 彈簧恢復(fù)原長(zhǎng)時(shí)，物體A的速度最大

C. 剪斷繩子后，彈簧、物體A、B和地球組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒

D. 物體運(yùn)動(dòng)到最下端時(shí)，彈簧的彈性勢(shì)能最大

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖是某一半導(dǎo)體器件的U﹣I圖，將該器件與標(biāo)有“9V，18W”的用電器串聯(lián)后接入電動(dòng)勢(shì)為12V的電源兩端，用電器恰能正常工作，此時(shí)電源的輸出功率是__W；若將該器件與一個(gè)阻值為1.33Ω的電阻串聯(lián)后接在此電源兩端，則該器件消耗的電功率約為__W。

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，在傾角θ=30°的斜面上固定兩根足夠長(zhǎng)的光滑平行金屬導(dǎo)軌PQ、MN，相距為L，導(dǎo)軌處于磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁場(chǎng)方向垂直導(dǎo)軌平面向下。兩根質(zhì)量均為m的金屬棒a、b分別垂直放置在導(dǎo)軌上EF、GH位置，其中a 棒用平行于導(dǎo)軌的細(xì)線跨過(guò)光滑定滑輪與重物c 連接。已知EF上方導(dǎo)軌的電阻與到EF的距離x有關(guān)，EF下方的導(dǎo)軌沒(méi)有電阻�，F(xiàn)在由靜止釋放a、b、c，a、c一起以加速度做勻加速運(yùn)動(dòng)，b棒剛好仍靜止在導(dǎo)軌上。a棒在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中始終與導(dǎo)軌垂直，a、b棒電阻不計(jì)，與導(dǎo)軌電接觸良好。

（1）求重物c的質(zhì)量；

（2）求EF上方每根導(dǎo)軌的電阻與到EF的距離x之間的關(guān)系；

（3）某時(shí)刻t，與a棒連接的細(xì)線突然被拉斷，求細(xì)線被拉斷的瞬間a 棒的加速度大��；

（4）在第（3）問(wèn)中，假設(shè)細(xì)線被拉斷的瞬間，a、b棒的重力突然消失。求從釋放a、b、c 到a、b棒的速度穩(wěn)定過(guò)程中，a棒克服安培力做的功。

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，間距為L的平行且足夠長(zhǎng)的光滑導(dǎo)軌由兩部分組成：傾斜部分與水平部分平滑相連，傾角為θ，在傾斜導(dǎo)軌頂端連接一阻值為r的定值電阻.質(zhì)量為m、電阻也為r的金屬桿MN垂直導(dǎo)軌跨放在導(dǎo)軌上，在傾斜導(dǎo)軌區(qū)域加一垂直導(dǎo)軌平面向下、磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)；在水平導(dǎo)軌區(qū)域加另一垂直導(dǎo)軌平面向下、磁感應(yīng)強(qiáng)度大小也為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng).閉合開(kāi)關(guān)S，讓金屬桿MN從圖示位置由靜止釋放，已知金屬桿運(yùn)動(dòng)到水平導(dǎo)軌前，已達(dá)到最大速度，不計(jì)導(dǎo)軌電阻且金屬桿始終與導(dǎo)軌接觸良好，重力加速度為g.求：

(1)金屬桿MN在傾斜導(dǎo)軌上滑行的最大速率vm；

(2)金屬桿MN在傾斜導(dǎo)軌上運(yùn)動(dòng)，速度未達(dá)到最大速度vm前，當(dāng)流經(jīng)定值電阻的電流從零增大到I0的過(guò)程中，通過(guò)定值電阻的電荷量為q，求這段時(shí)間內(nèi)在定值電阻上產(chǎn)生的焦耳熱Q；

(3)金屬桿MN在水平導(dǎo)軌上滑行的最大距離xm.

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖，Q1、Q2為兩個(gè)固定放置的點(diǎn)電荷，a、b、c三點(diǎn)在它們連線的延長(zhǎng)線上，且ab=bc�，F(xiàn)有一帶負(fù)電的粒子僅在電場(chǎng)力作用下，沿該連線運(yùn)動(dòng)，先后經(jīng)過(guò)a、b、c三點(diǎn)時(shí)的速度大小分別為va、vb、vc，已知va=vc>vb，則以下說(shuō)法中正確的是（ ）

A.Q1一定帶正電B.Q2的電量一定大于Q1的電量

C.a點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)大小一定等于c點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)大小D.b點(diǎn)處的場(chǎng)強(qiáng)方向一定向右

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，一簇電場(chǎng)線的分布關(guān)于y軸對(duì)稱，O是坐標(biāo)原點(diǎn)，M、N、P、Q是以O(shè)為圓心的一個(gè)圓周上的四個(gè)點(diǎn)，其中M、N在y軸上，Q點(diǎn)在x軸上，則（ ）

A．M點(diǎn)的電勢(shì)比P點(diǎn)的電勢(shì)高

B．OM間的電勢(shì)差等于NO間的電勢(shì)差

C．一正電荷在O點(diǎn)時(shí)的電勢(shì)能小于在Q點(diǎn)時(shí)的電勢(shì)能

D．將一負(fù)電荷由M點(diǎn)移到P點(diǎn)，電場(chǎng)力做正功

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