（20分）如圖，光滑絕緣小平臺距水平地面高H=0.80m,地面與豎直絕緣光滑圓形軌道在A點(diǎn)連接,A點(diǎn)距豎直墻壁s=0.60m,整個裝置位于水平向右的勻強(qiáng)電場中。現(xiàn)將一質(zhì)量m=0.1kg，電荷量q=10-3C的正電荷小球（可視為質(zhì)點(diǎn)）從平臺上端點(diǎn)N由靜止釋放,離開平臺N后，恰好切入半徑為R=0.4m的絕緣光滑圓形軌道，并沿軌道運(yùn)動到P點(diǎn)射出。圖中O點(diǎn)是圓軌道的圓心，BC分別是原先軌道的最低和最高點(diǎn)，AO、BO間夾角為53°。(取g=10m/s2,sin53°=0.8,cos53°=0.6)求：

（１）電場強(qiáng)度E的大��；
（２）小球到A點(diǎn)的速度大小和方向；
（３）小球?qū)壍雷畲髩毫Α?/p>

（1）（2）速度方向與水平方向成.大小為5m/s（3）10N

解析試題分析：（1) 小球離開N點(diǎn)后
豎直方向只有重力作用，初速度0，所以          (1分) 
水平方向只受到電場力作用，初速度0，所以   ；             (1分)
            (1分) 
幾何關(guān)系如下圖

            (2分)
代入數(shù)據(jù)可得           (1分)
（2)由公式v2="2ax" 可得
豎直方向    
水平方向
根據(jù)速度的矢量合成            (4分)
，速度方向與水平方向成              (2分)
（3）電場力和重力的合力，假設(shè)合力與豎直方向夾角，
則有，所以，方向沿OF方向。
合力大小方向均不變，可等效為重力，所以等效重力為。F點(diǎn)即為等效重力的最低點(diǎn)
最大速度在如圖所示的F點(diǎn)， 

從N點(diǎn)到F點(diǎn)由動能定理可知



代入數(shù)據(jù)可得F點(diǎn)的速度m/s           (3分)
在F點(diǎn)：            (2分)
代入數(shù)據(jù)可得            (1分)
根據(jù)牛頓第三定律：小球?qū)壍雷畲髩毫?img src="http://thumb.zyjl.cn/pic5/tikupic/db/c/rwlpn.png" style="vertical-align:middle;" /> ( 2分)
考點(diǎn)：電場重力復(fù)合場 動能定理 圓周運(yùn)動

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：計算題

（18分）如圖，勻強(qiáng)磁場垂直銅環(huán)所在的平面，導(dǎo)體棒a的一端固定在銅環(huán)的圓心O處，另一端緊貼圓環(huán)，可繞O勻速轉(zhuǎn)動．通過電刷把銅環(huán)、環(huán)心與兩豎直平行金屬板P、Q連接成如圖所示的電路，R1、R2是定值電阻．帶正電的小球通過絕緣細(xì)線掛在兩板間M點(diǎn)，被拉起到水平位置；合上開關(guān)K，無初速度釋放小球，小球沿圓弧經(jīng)過M點(diǎn)正下方的N點(diǎn)到另一側(cè)．
已知：磁感應(yīng)強(qiáng)度為B；a的角速度大小為ω，長度為l，電阻為r；R1=R2=2r，銅環(huán)電阻不計；P、Q兩板間距為d；帶電的質(zhì)量為m、電量為q；重力加速度為g．求：
（1）a勻速轉(zhuǎn)動的方向；
（2）P、Q間電場強(qiáng)度E的大�。�
（3）小球通過N點(diǎn)時對細(xì)線拉力T的大�。�

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科目：高中物理 來源： 題型：計算題

（10分）如圖21所示，兩根金屬平行導(dǎo)軌MN和PQ放在水平面上，左端向上彎曲且光滑，導(dǎo)軌間距為L，電阻不計。水平段導(dǎo)軌所處空間有兩個有界勻強(qiáng)磁場，相距一段距離不重疊，磁場Ⅰ左邊界在水平段導(dǎo)軌的最左端，磁感強(qiáng)度大小為B，方向豎直向上；磁場Ⅱ的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為2B，方向豎直向下。質(zhì)量均為m、電阻均為R的金屬棒a和b垂直導(dǎo)軌放置在其上，金屬棒b置于磁場Ⅱ的右邊界CD處�，F(xiàn)將金屬棒a從彎曲導(dǎo)軌上某一高處由靜止釋放，使其沿導(dǎo)軌運(yùn)動。設(shè)兩金屬棒運(yùn)動過程中始終與導(dǎo)軌垂直且接觸良好。
（1）若水平段導(dǎo)軌粗糙，兩金屬棒與水平段導(dǎo)軌間的最大摩擦力均為mg，將金屬棒a從距水平面高度h處由靜止釋放。求：
?金屬棒a剛進(jìn)入磁場Ⅰ時，通過金屬棒b的電流大小；
?若金屬棒a在磁場Ⅰ內(nèi)運(yùn)動過程中，金屬棒b能在導(dǎo)軌上保持靜止，通過計算分析金屬棒a釋放時的高度h應(yīng)滿足的條件；
（2）若水平段導(dǎo)軌是光滑的，將金屬棒a仍從高度h處由靜止釋放，使其進(jìn)入磁場Ⅰ。設(shè)兩磁場區(qū)域足夠大，求金屬棒a在磁場Ⅰ內(nèi)運(yùn)動過程中，金屬棒b中可能產(chǎn)生焦耳熱的最大值。

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科目：高中物理 來源： 題型：計算題

如圖所示，A、B兩小球質(zhì)量分別為mA=0.05kg、mB=0.lkg，用一根長為L=1.0rn的細(xì)繩連接，細(xì)繩是不能伸長的輕繩，A球套在一根斜放的粗糙桿上，桿與水平面夾角θ=300。起始，同時給A、B一個方向沿桿向下、大小相同的初速度，此后觀察到A、B連線保持豎直。當(dāng)A球運(yùn)動到P點(diǎn)時，碰到釘子突然停下，B球繼續(xù)運(yùn)動，但沿繩方向的速度瞬間消失，只剩下垂直繩方向的速度，B球恰好能不與桿相碰，不計空氣阻力，已知OP間的豎直高度為向h= l.0m，g取10m/s2，求：

（1）A與桿接觸面間的動摩擦因數(shù)μ。
（2）初速度v0的大小。
（3）整個過程中系統(tǒng)損失的機(jī)械能ΔE。

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科目：高中物理 來源： 題型：計算題

如圖所示，從A點(diǎn)以v0=4m／s的水平速度拋出一質(zhì)量m=lkg的小物塊(可視為質(zhì)點(diǎn))，當(dāng)物塊運(yùn)動至B點(diǎn)時，恰好沿切線方向進(jìn)入光滑圓弧軌道BC，經(jīng)圓孤軌道后滑上與C點(diǎn)等高、靜止在粗糙水平面的長木板上，圓弧軌道C端切線水平。已知長木板的質(zhì)量M=4kg，A、B兩點(diǎn)距C點(diǎn)的高度分別為H=0．6m、h=0．15m，R=0．75m，物塊與長木板之間的動摩擦因數(shù)μ1=0．5，長木板與地面間的動摩擦因數(shù)μ2=0．2。g取10m／s2，求：

(1)小物塊運(yùn)動至B點(diǎn)時的速度大小和方向；
(2)小物塊滑動至C點(diǎn)時，對圓弧軌道C點(diǎn)的壓力；
(3)長木板至少為多長，才能保證小物塊不滑出長木板?

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科目：高中物理 來源： 題型：計算題

如圖，已知斜面傾角30°，物體A質(zhì)量mA=0.4kg，物體B質(zhì)量mB=0.7kg，H=0.5m。B從靜止開始和A一起運(yùn)動，B落地時速度v=2m／s。若g取10m／s2，繩的質(zhì)量及繩的摩擦不計，求：

(1)物體A與斜面間的動摩擦因數(shù)。
(2)物體A沿足夠長的斜面滑動的最大距離。

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科目：高中物理 來源： 題型：計算題

（10分）如圖所示，一根長為1.8m，可繞軸在豎直平面內(nèi)無摩擦轉(zhuǎn)動的細(xì)桿AB，兩端分別固定質(zhì)量1kg相等的兩個球，已知OB=0.6m。現(xiàn)由水平位置自由釋放，求：

（1）輕桿轉(zhuǎn)到豎直位置時兩球的速度？
（2）輕桿轉(zhuǎn)到豎直位置時軸O受到桿的力是多大？
（3）求在從A到A’的過程輕桿對A球做的功？

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科目：高中物理 來源： 題型：計算題

（14分）如圖所示，一個內(nèi)壁光滑的細(xì)管彎成半徑為R的半圓形軌道CD，豎直放置，其內(nèi)徑略大于小球的直徑，水平軌道與豎直半圓軌道在C點(diǎn)連接完好。置于水平軌道上的彈簧左端與豎直墻壁相連，B處為彈簧的自然狀態(tài)。將一個質(zhì)量為m的小球放在彈簧的右側(cè)后，用力向左側(cè)推小球而壓縮彈簧至A處，然后將小球由靜止釋放，小球剛好能運(yùn)動到D處。水平軌道以B處為界，左側(cè)AB段長x＝R，與小球的動摩擦因數(shù)為μ，右側(cè)BC段光滑。求：

（1）小球運(yùn)動到軌道C點(diǎn)時對軌道的壓力
（2）彈簧在壓縮時所儲存的彈性勢能

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科目：高中物理 來源： 題型：計算題

某金屬板M受到某種紫外線照射時會不停地發(fā)射電子，射出的電子具有不同的方向，其速度大小也不相同。在M旁放置一個金屬網(wǎng)N。如果用導(dǎo)線將MN連接起來，M射出的電子落到N上便會沿導(dǎo)線返回M，從而形成電流。現(xiàn)在不把M、N直接相連，而如圖所示在M、N之間加一個電壓U，發(fā)現(xiàn)當(dāng)U＞12.5V時電流表中就沒有電流。問：被這種紫外線照射出的電子，最大速度是多少？（已知電子質(zhì)量me=0.91×10-30kg）

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同步練習(xí)冊答案