【題目】如圖，ABCD為豎直放在場強(qiáng)為的水平勻強(qiáng)電場中的絕緣光滑軌道，其中軌道的BCD部分是半徑為R的半圓形軌道，軌道的水平部分與其半圓相切，A為水平軌道上的一點(diǎn)，而且AB＝R＝0.2m，把一質(zhì)量m＝0.1kg、帶電荷量的小球放在水平軌道的A點(diǎn)由靜止開始釋放，小球在軌道的內(nèi)側(cè)運(yùn)動(dòng)。(g取)求：

(1)小球到達(dá)C點(diǎn)時(shí)的速度是多大？

(2)小球到達(dá)C點(diǎn)時(shí)對(duì)軌道壓力是多大？

(3)若讓小球安全通過D點(diǎn)，開始釋放點(diǎn)離B點(diǎn)至少多遠(yuǎn)？

【答案】(1) 2m/s；(2) 3N；(3)x0.5 m

【解析】試題分析：（1）應(yīng)用動(dòng)能定理研究小球由A→C的過程，求出小球在C點(diǎn)的速度大小，（2）對(duì)小球在C點(diǎn)進(jìn)行受力分析，找出徑向提供向心力的外力，應(yīng)用牛頓第二定律解決．（3）小球恰好通過D點(diǎn)時(shí)，小球的重力提供向心力，A到D的過程中重力和電場力做功，根據(jù)動(dòng)能定律即可求得結(jié)果．

(1)由A點(diǎn)到C點(diǎn)應(yīng)用動(dòng)能定理有：

解得：

(2)在C點(diǎn)應(yīng)用牛頓第二定律得：

解得：

由牛頓第三定律知，小球在C點(diǎn)對(duì)軌道的壓力為3N.

(3)小球要安全通過D點(diǎn)，必有

設(shè)釋放點(diǎn)距B點(diǎn)的距離為x，由動(dòng)能定理得：

以上兩式聯(lián)立可得： .

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖，大、小兩輪通過皮帶傳動(dòng)勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，且皮帶與輪邊緣之間不發(fā)生相對(duì)滑動(dòng)。大、小兩輪的半徑之比r1:r2=2:1，A、B為輪邊緣上的兩點(diǎn)。下列關(guān)系正確的是（ ）

A. A、B兩點(diǎn)的向心加速度大小之比aA: aB=1:2

B. A、B兩點(diǎn)的線速度大小之比vA:vB=1:1

C. A、B兩點(diǎn)的角速度大小之比ωA: ωB=1:1

D. A、B兩點(diǎn)的向心加速度大小之比aA: aB=2:1

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】磁流體發(fā)電是一項(xiàng)新興技術(shù)．如圖所示，平行金屬板之間有一個(gè)很強(qiáng)的勻強(qiáng)磁場，將一束含有大量正、負(fù)帶電粒子的等離子體，沿圖中所示方向以一定速度噴入磁場．圖中虛線框部分相當(dāng)于發(fā)電機(jī)．把兩個(gè)極板與用電器相連，則( 　)

A. 用電器中的電流方向從B到A

B. 用電器中的電流方向從A到B

C. 若只增強(qiáng)磁場，發(fā)電機(jī)的電動(dòng)勢(shì)增大

D. 若只增大噴入粒子的速度，發(fā)電機(jī)的電動(dòng)勢(shì)增大

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖甲所示，通電直導(dǎo)線MN和正方形導(dǎo)線框在同一水平面內(nèi)，ab邊與MN平行，先給MN中通以如圖乙所示的電流，然后再通以如圖丙所示的正弦交流電，導(dǎo)線和線框始終保持靜止不動(dòng)，電流從N到M為正，已知線框中的磁通量與直導(dǎo)線MN中的電流成正比，則下列說法正確的是（ ）

A. 通以如圖乙所示的電流時(shí)，線框中產(chǎn)生的電流先減小后增大

B. 通以如圖乙所示的電流時(shí)，線框中的感應(yīng)電流方向始終不變

C. 通以如圖丙所示的電流時(shí)，0-t2時(shí)間內(nèi)，線框受到的安培力方向不變

D. 通以如圖丙所示的電流時(shí)， 時(shí)刻線框中受到的安培力為零

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，在真空中有兩個(gè)點(diǎn)電荷A和B，電量分別為－Q和+2Q，它們相距為L，如果在兩點(diǎn)電荷連線的中點(diǎn)O有一個(gè)半徑為r (2r< L)的空心金屬球，且球心位于O點(diǎn)，則球殼上的感應(yīng)電荷在O點(diǎn)處的場強(qiáng)大小為__________，方向__________。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】（1）圖a為多用電表的示意圖，其中S、K、T為三個(gè)可調(diào)節(jié)的部件，現(xiàn)用此電表測量一阻值約2000Ω的定值電阻的阻值。測量的某些操作步驟如下：

①調(diào)節(jié)可調(diào)部件________，使電表指針停在________位置。

②調(diào)節(jié)可調(diào)部件K，使它的尖端指向________位置。

③將紅、黑表筆分別插入“＋”“－”插孔，筆尖相互接觸，調(diào)節(jié)可調(diào)部件____________，使電表指針停在____________位置。

④將紅、黑表筆筆尖分別接觸待測電阻器的兩端，當(dāng)指針擺穩(wěn)后，表頭的示數(shù)如圖b所示，得到該電阻的阻值為____________Ω。

⑤測量完畢，應(yīng)調(diào)節(jié)可調(diào)部件K，使它的尖端指向OFF或交流500V位置。

（2）若提供以下器材測量阻值約2000Ω定值電阻的阻值：

待測電阻Ｒx；

電源Ｅ（電動(dòng)勢(shì)6V，內(nèi)阻不計(jì)）；

滑動(dòng)變阻器Ｒ（最大電阻值為20Ω）；

　　電流表A（量程為1mA，內(nèi)阻約為50Ω）；

電壓表V1（量程為15V，內(nèi)阻約為10kΩ）；

電壓表V2（量程為200mV，內(nèi)阻為1kΩ）；

定值電阻Ｒ0=9kΩ；

開關(guān)一個(gè)，導(dǎo)線若干。

請(qǐng)選擇合理的器材，盡可能減小實(shí)驗(yàn)誤差，設(shè)計(jì)測量的電路圖，畫在方框內(nèi)。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】回旋加速器是用來加速帶電粒子的裝置，如圖所示，它的核心部分是兩個(gè)D形金屬盒，兩盒相距很近，分別和高頻交流電源相連接，在兩盒間的窄縫中形成交變電場，使帶電粒子每次通過窄縫都得到加速。兩盒放在勻強(qiáng)磁場中，磁場方向垂直于盒底面，帶電粒子在磁場中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，通過兩盒間的窄縫時(shí)反復(fù)被加速，直到達(dá)到最大圓周半徑時(shí)通過特殊裝置被引出，如果用同一回旋加速器分別加速氚核（H）和粒子（He），比較它們所加的高頻交流電源的周期和獲得的最大動(dòng)能的大小，可知

A. 加速氚核的交流電源的周期較大，氚核獲得的最大動(dòng)能較小

B. 加速氚核的交流電源的周期較大，氚核獲得的最大動(dòng)能也較大

C. 加速氚核的交流電源的周期較小，氚核獲得的最大動(dòng)能也較小

D. 加速氚核的交流電源的周期較小，氚核獲得的最大動(dòng)能較大

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，線圈A插在線圈B中，線圈B與電流表接成閉合電路，線圈A與蓄電池、開關(guān)、滑動(dòng)變阻器組成另一個(gè)電路，用此裝置來研究電磁感應(yīng)現(xiàn)象，下列說法正確的是

A. 開關(guān)閉合瞬間，電流表指針發(fā)生偏轉(zhuǎn)

B. 開關(guān)閉合穩(wěn)定后電流表指針發(fā)生偏轉(zhuǎn)

C. 開關(guān)斷開瞬間，電流表指針不發(fā)生偏轉(zhuǎn)

D. 開關(guān)閉合和斷開瞬間，電流表指針都不發(fā)生偏轉(zhuǎn)

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，足夠長的光滑平行金屬導(dǎo)軌豎直放置，間距為L，其上端連接有阻值為R的電阻，裝置區(qū)域有垂直于導(dǎo)軌平面的勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B。將一根水平金屬棒從導(dǎo)軌M處以初速度v0向上拋出，經(jīng)過時(shí)間到達(dá)最高處N，之后下落到P處后速度不再增加，P位于M下方H處。已知金屬棒的質(zhì)量為m，電阻也為R。金屬棒在運(yùn)動(dòng)中始終保持水平且與導(dǎo)軌良好接觸，忽略導(dǎo)軌電阻，重力加速度為g。求：

(1)金屬棒下落到P處后的速度大��；

(2)金屬棒運(yùn)動(dòng)過程中最大加速度；

(3)金屬棒從N下落到P過程中產(chǎn)生的電能。

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