【題目】如圖所示，絕緣光滑水平軌道AB的B端與處于豎直平面內(nèi)的四分之一圓弧形粗糙絕緣軌道BC平滑連接，圓弧的半徑R＝0.40 m．在軌道所在空間存在水平向右的勻強(qiáng)電場(chǎng)，電場(chǎng)強(qiáng)度E＝1.0×104N/C.現(xiàn)有一質(zhì)量m＝0.10 kg的帶電體(可視為質(zhì)點(diǎn))放在水平軌道上與B端相距s＝1.0 m的位置，由于受到電場(chǎng)力的作用帶電體由靜止開(kāi)始運(yùn)動(dòng)，當(dāng)運(yùn)動(dòng)到圓弧形軌道的C端時(shí)，速度恰好為零．已知帶電體所帶電荷量q＝8.0×10－5C，取g＝10 m/s2，求：

(1)帶電體運(yùn)動(dòng)到圓弧形軌道的B端時(shí)對(duì)圓弧形軌道的壓力；

(2)帶電體沿圓弧形軌道從B端運(yùn)動(dòng)到C端的過(guò)程中，摩擦力做的功．

【答案】(1) 5.0 N，方向：豎直向下 (2) Wf＝－0.72 J

【解析】

（1）設(shè)帶電體在水平軌道上運(yùn)動(dòng)的加速度大小為a，根據(jù)牛頓第二定律有qE=ma
解得a＝＝8m/s2
設(shè)帶電體運(yùn)動(dòng)到B端的速度大小為vB，則vB2＝2as
解得vB＝＝4m/s
設(shè)帶電體運(yùn)動(dòng)到圓軌道B端時(shí)受軌道的支持力為N，根據(jù)牛頓第二定律有
Nmg＝m
解得N＝mg+m＝5N
根據(jù)牛頓第三定律可知，帶電體對(duì)圓弧軌道B端的壓力大小N′=N=5N
方向豎直向下
（2）因電場(chǎng)力做功與路徑無(wú)關(guān)，所以帶電體沿圓弧形軌道運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，電場(chǎng)力所做的功

W電=qER=0.32J
設(shè)帶電體沿圓弧形軌道運(yùn)動(dòng)過(guò)程中摩擦力所做的功為W摩，對(duì)此過(guò)程根據(jù)動(dòng)能定理有
W電+W摩mgR＝0mvB2
解得W摩=-0.72J

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，A是靜止在赤道上的物體，B、C是同一平面內(nèi)兩顆人造衛(wèi)星。B位于離地高度等于地球半徑的圓形軌道上，C是地球同步衛(wèi)星。下列說(shuō)法中正確的是（　 �。�

A. 衛(wèi)星B的速度大小等于地球的第一宇宙速度

B. A、B的線速度大小關(guān)系為vA＞vB

C. A、B的向心加速度大小關(guān)系為aB＜aA

D. A、B、C周期大小關(guān)系為TA＝TC＞TB

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】下列說(shuō)法正確的是

A. 當(dāng)人們感到潮濕時(shí)，空氣的絕對(duì)濕度一定較大

B. 在太空站中，一大滴水銀會(huì)成球狀，是因?yàn)橐后w內(nèi)部分子間有相互吸引力

C. 液體的浸潤(rùn)與不浸潤(rùn)均是分子力作用的表現(xiàn)

D. 將未飽和汽轉(zhuǎn)化成飽和汽可以保持體積不變，降低溫度

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，一矩形金屬框(電阻不計(jì))繞與磁感線垂直的轉(zhuǎn)軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，如圖甲所示，產(chǎn)生的交變電動(dòng)勢(shì)的圖像如圖乙所示，將此金屬框產(chǎn)生的交流電輸入圖丙中理想變壓器的原線圈上，變壓器的原、副線圈匝數(shù)比為2︰1，則

A. 通過(guò)電阻R的電流方向每秒改變50次

B. t=0.015s時(shí)金屬框位于中性面處

C. t=0.01s時(shí)電壓表示數(shù)為零

D. 通過(guò)金屬框的最大磁通量為Wb

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】電子束焊接機(jī)中的電場(chǎng)線如圖中虛線所示.K為陰極，A為陽(yáng)極，兩極之間的距離為d.在兩極之間加上高壓U，有一電子在K極由靜止被加速.不考慮電子重力，元電荷為e，則下列說(shuō)法正確的是(　　)

A. A、K之間的電場(chǎng)強(qiáng)度為

B. 電子到達(dá)A極板時(shí)的動(dòng)能大于eU

C. 由K到A電子的電勢(shì)能減小了eU

D. 由K沿直線到A電勢(shì)逐漸減小

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】某實(shí)驗(yàn)小組利用下圖甲所示器材測(cè)量滑塊與木板之間的動(dòng)摩擦因素。

實(shí)驗(yàn)步驟：

①用彈簧秤測(cè)量橡皮泥和滑塊的總重力，記作G；

②將裝有橡皮泥的滑塊放在水平木板上，通過(guò)水平細(xì)繩和固定彈簧秤相連，如圖所示。在A端向右水平拉動(dòng)木板，待彈簧秤示數(shù)穩(wěn)定后，將讀數(shù)記作F；

③改變滑塊上橡皮泥的質(zhì)量，重復(fù)步驟①②；

實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如下表所示：

次數(shù)

力

1

2

3

4

5

6

G/N

1.50

2.00

2.50

3.00

3.50

4.00

F/N

0.59

0.83

0.99

1.22

1.37

1.61

（1）根據(jù)表中數(shù)據(jù)在圖乙坐標(biāo)紙上作出F－G圖線___________。

（2）由圖線求得滑塊和木板間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ＝________(保留兩位有效數(shù)字)。

（3）在A端向右水平拉動(dòng)木板速度的大小對(duì)動(dòng)摩擦因數(shù)的測(cè)量____________（選填“會(huì)”或“不會(huì)”）產(chǎn)生影響。

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖，a表示某電源路端電壓隨電流變化的圖線，b表示外電阻兩端電壓隨電流變化的圖線，下列判斷正確(　 　)

A. 陰影部分的面積表示電源內(nèi)阻上消耗的功率 B. 陰影部分的面積表示電源的輸出功率

C. 當(dāng)α=β時(shí)，電源的輸出功率最大 D. 當(dāng)α=β時(shí)，電源的效率最高

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】在“測(cè)定金屬絲電阻率”的實(shí)驗(yàn)中

(1)某實(shí)驗(yàn)小組所測(cè)量金屬絲的直徑的示數(shù)如圖甲所示，則它的讀數(shù)是___________mm。

(2)已知實(shí)驗(yàn)所用金屬絲電阻約為5Ω。為更精確地測(cè)量其阻值，某同學(xué)設(shè)計(jì)了如乙圖電路，滑動(dòng)變阻器阻值范圍為0-10Ω，電流表內(nèi)阻約幾歐，電壓表內(nèi)阻約20kΩ。電源為干電池(不宜在長(zhǎng)時(shí)間、大功率狀況下使用)，電動(dòng)勢(shì)E=4.5V，內(nèi)阻很小。為使電路達(dá)到最佳測(cè)量效果，圖乙中電壓表應(yīng)接到___________(選填“A”或“B”)點(diǎn)，實(shí)驗(yàn)時(shí)，開(kāi)關(guān)S1應(yīng)處于___________(選填“閉合”或“斷開(kāi)”)狀態(tài)，若測(cè)得電壓表讀數(shù)為U，電流表讀數(shù)為I，金屬絲長(zhǎng)為l，直徑為D，則此金屬絲電阻率ρ=___________。

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，內(nèi)阻為1Ω的直流電動(dòng)機(jī)和8Ω定值電阻并聯(lián)之后接在直流電源上，電源電動(dòng)勢(shì)6V，內(nèi)阻1Ω．開(kāi)關(guān)S閉合后，電動(dòng)機(jī)正常工作，此時(shí)理想電壓表讀數(shù)為4V．則下列說(shuō)法正確的是（　�。�

A. 流過(guò)電動(dòng)機(jī)的電流為4A

B. 流過(guò)電源的電流為4.5A

C. 電動(dòng)機(jī)的輸入功率等于6W

D. 電動(dòng)機(jī)的輸出功率等于5.75W

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