【題目】如圖所示，ABCD為表示豎立放在場強為E=3×104V/m的水平勻強電場中的絕緣光滑軌道，其中軌道的BCD部分是半徑為R的半圓環(huán)，軌道的水平部分與半圓環(huán)相切A為水平軌道的一點，而且AB=R=0.2m，把一質(zhì)量m=400g、帶電q=10-4C的小球，放在水平軌道的A點上面由靜止開始被釋放后,在軌道的內(nèi)側(cè)運動.（g=10m/s2）

①它到達B點時的速度是多大?

②它到達C點時對軌道壓力是多大?

③小球所能獲得的最大動能是多少?

【答案】（1）m/s（2）7N（3）0.8J

【解析】

（1）A至B過程中，由動能定理求解B點的速度；（2）根據(jù)動能定理求解小球到達C點的速度，根據(jù)牛頓第二定律求解到達C點時對軌道壓力；（3）當小球到達平衡位置時速度最大，根據(jù)動能定理求解最大動能.

①設(shè)小球在B點速度為VB,則A至B過程中，由動能定理有

解得vB=m/s

②設(shè)小球在C點的速度大小是vc,則對于小球由A→C的過程中,應用動能定律

計算得出vc=

小球在C點時受力分析如圖，應滿足

計算得出

由牛頓第三定律可以知道小球?qū)壍赖膲毫?N.


③由mg=4N，Eq=3N.

設(shè)小球與O點連線與豎直方向OB的夾角為θ時動能為

則

解得=0.8J

練習冊系列答案
相關(guān)習題

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，a、b分別表示一個電池組和一只電阻的伏安特性曲線。正確的有 （ ）

A. 電阻的阻值為15Ω

B. 電池內(nèi)阻是0.2Ω

C. 將該電阻接在該電池組兩端，電池組的輸出功率將是10W

D. 改變外電阻的阻值時，該電池組的最大輸出功率為20W

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，理想變壓器的原線圈接入u=220sin（100πt）V的交變電壓，原、副線圈匝數(shù)比4：1，電阻R0=5Ω，電阻箱R的最大阻值為100Ω，則

A. 副線圈兩端的電壓有效值為55V

B. 副線圈中電流方向每分鐘改變600次

C. 當R=50Ω時，原線圈中的電流有效值為0.25A

D. 當R=5Ω時，電阻箱R消耗的電功率最大

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖甲所示，兩根足夠長、電阻不計的光滑平行金屬導軌相距為L1=lm，導軌平面與水平面成θ=30°角，上端連接阻值R=1.5Ω的電阻；質(zhì)量為m=0.2kg，阻值r=0.5Ω的金屬棒ab放在兩導軌上，距離導軌最上端為L2=4m，棒與導軌垂直并保持良好接觸，整個裝置處于一勻強磁場中，該勻強磁場方向與導軌平面垂直，磁感應強度大小隨時間變化的情況如圖乙所示，為保持ab棒靜止，需要在棒的中點施加一平行于導軌平面的外力F，4s后，撤去外力F，金屬棒將由靜止開始下滑，這時用電壓傳感器將R兩端的電壓即時采集并輸入計算機，在顯示器顯示的電壓達到某一恒定值后，記下該時刻棒的位置，測出棒從靜止開始運動到該位置過程中通過的距離為x=1.6m，（g=10m/s2）求：

（1）當t=3s時，外力F的大小和方向；

（2）R兩端電壓達到恒定值時，金屬棒的速度

（3）從t=0時刻到R兩端電壓達到恒定，電阻R上產(chǎn)生的焦耳熱

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖甲所示，在直角坐標系區(qū)域內(nèi)有沿y軸正方向的勻強電場，右側(cè)有一個以點（3L，0）為圓心，半徑為L的圓形區(qū)域，圓形區(qū)域與x軸的交點分別為M、N，現(xiàn)有一質(zhì)量為m，帶電量為e的電子，從y軸上的A點以速度沿x軸正方向射入電場，飛出電場后從M點進入圓形區(qū)域，速度方向與x軸夾角為30°，此時在圓形區(qū)域加如圖乙所示周期性變化的磁場，以垂直于紙面向外為磁場正方向，最后電子運動一段時間后從N飛出，速度方向與進入磁場時的速度方向相同（與x軸夾角也為30°），（不考慮磁場變化產(chǎn)生的其他影響），求：

（1）電子進入圓形區(qū)域時的速度大��；

（2）區(qū)域內(nèi)勻強電場強度E的大小；

（3）寫出圓心磁場區(qū)域磁感應強度的大小，磁場變化周期T各應滿足的表達式。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，長為2a寬為a的長方形區(qū)域內(nèi)有勻強磁場B，方向垂直紙面向外，一個長方形導線框，電阻為R，t=0時恰好與磁場邊界重合，之后以周期T繞其中心O點在紙面內(nèi)順時針勻速轉(zhuǎn)動，在t=0到t=時間內(nèi)流過導線框的平均電流，下列判斷正確的是（　�。�

A. 方向為順時針B. 方向為逆時針C. 大小為D. 大小為

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【題目】質(zhì)量均為a的兩木塊a與b疊放在水平面上，如圖所示.a受到水平向右的拉力，大小為F1，b受到水平向左的拉力，大小為F2；已知F1<F2，兩木塊保持靜止狀態(tài),則( )

A. a、b之間摩擦力大小為F1 B. a、b之間摩擦力大小為F2

C. b與地面之間無摩擦力 D. b與地面之間一定存在著摩擦力，大小為F2

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖甲所示，質(zhì)量為m2的長木板靜止在光滑的水平面上，其上靜置一質(zhì)量為m1的小滑塊�，F(xiàn)給木板施加一隨時間均勻增大的水平力F，滿足F=kt(k為常數(shù)，t代表時間），長木板的加速度a隨時間t變化關(guān)系如圖乙所示。已知小滑塊所受到的最大靜摩擦力。下列說法正確的是（）

A. 在o～2s時間內(nèi)，小滑塊與長木板間的摩擦力不變

B. 在2～3s時間內(nèi)，小滑塊與長木板間的摩擦力在數(shù)值上等于m2的大小

C. m1與m2之比為1：2

D. 當小滑塊從長木板上脫離時，其速度比長木板小0.5m/s

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】利用電流表和電壓表測定一節(jié)干電池的電動勢和內(nèi)電阻．要求盡量減小實驗誤差．

（1）應該選擇的實驗電路是圖1中的_____（選項“甲”或“乙”）．

（2）現(xiàn)有電流表（0﹣0.6A）、開關(guān)和導線若干，以及以下器材：

A．電壓表（0﹣15V） B．電壓表（0﹣3V）

C．滑動變阻器（0﹣50Ω） D．滑動變阻器（0﹣500Ω）

實驗中電壓表應選用_____；滑動變阻器應選用_____；（選填相應器材前的字母）

（3）某位同學記錄的6組數(shù)據(jù)如下表所示，其中5組數(shù)據(jù)的對應點已經(jīng)標在圖2的坐標紙上，請標出余下一組數(shù)據(jù)的對應點，并畫出U﹣I圖線．_____

序號

1

2

3

4

5

6

電壓U（V）

1.45

1.40

1.30

1.25

1.20

1.10

電流I（A）

0.060

0.120

0.240

0.260

0.360

0.480

（4）根據(jù)（3）中所畫圖線可得出干電池的電動勢E＝_____v，內(nèi)電阻r＝_____Ω

（5）實驗中，隨著滑動變阻器滑片的移動，電壓表的示數(shù)U以及干電池的輸出功率P都會發(fā)生變化．各示意圖中正確反映P﹣U關(guān)系的是_____．

A、 B、

C、 D、

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