【題目】如圖所示,絕緣光滑軌道AB部分為傾角為30°的斜面,AC部分為豎直平面內(nèi)半徑為R的圓軌道,斜面與圓軌道相切。整個(gè)裝置處于場(chǎng)強(qiáng)為E、方向水平向右的勻強(qiáng)電場(chǎng)中。現(xiàn)有一個(gè)質(zhì)量為m的小球,帶正電荷量為，要使小球能安全通過圓軌道,在O點(diǎn)的初速度應(yīng)為多大?

【答案】

【解析】試題分析：小球先在斜面上運(yùn)動(dòng)，受重力、電場(chǎng)力、支持力、然后在圓軌道上運(yùn)動(dòng)，受重力、電場(chǎng)力、軌道的作用力，如圖所示，

類比重力場(chǎng)，將電場(chǎng)力與重力的合力視為等效重力mg′，大小為， ，解得θ=30°，等效重力的方向與斜面垂直指向右下方，小球在斜面上勻速運(yùn)動(dòng)，

因要使小球能安全通過圓軌道，在圓軌道的等效最高點(diǎn)（D）點(diǎn)滿足等效重力提供向心力，有： ，

因θ=30°，與斜面傾角相等，由幾何關(guān)系可知AD=2R．

令小球以最小初速度v0運(yùn)動(dòng)，由動(dòng)能定理知： 解得

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】如圖所示，用一水平向右的外力F拉著一個(gè)物體靜止在傾角為θ的光滑斜面上，不改變力的方向，逐漸增大F，物體做變加速運(yùn)動(dòng)，其加速度a隨外力F變化的圖象如圖(b)。若重力加速度g取10m/s2，則根據(jù)圖(b)中所提供的信息可以計(jì)算出( )

A. 物體的質(zhì)量1kg

B. 斜面的傾角37°

C. 加速度為6m/s2時(shí)物體的速度為零

D. 物體靜止時(shí)所施加的外力F為12N

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，兩個(gè)可視為質(zhì)點(diǎn)的、相同的木塊A和B放在轉(zhuǎn)盤上，兩者用長(zhǎng)為L的細(xì)繩連接，木塊與轉(zhuǎn)盤的最大靜摩擦力均為各自重力的K倍， A放在距離轉(zhuǎn)軸L處，整個(gè)裝置能繞通過轉(zhuǎn)盤中心的轉(zhuǎn)軸O1O2轉(zhuǎn)動(dòng)。開始時(shí)，繩恰好伸直但無彈力，現(xiàn)讓該裝置從靜止開始轉(zhuǎn)動(dòng)，使角速度緩慢增大，請(qǐng)分析求解：

（1）細(xì)繩開始表現(xiàn)張力時(shí)，轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度？

（2）轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度在什么范圍內(nèi)，細(xì)繩有張力且兩個(gè)物體與轉(zhuǎn)盤均不發(fā)生相對(duì)滑動(dòng)？

（3）兩個(gè)物體與轉(zhuǎn)盤即將發(fā)生相對(duì)滑動(dòng)時(shí)，燒斷細(xì)線，此時(shí)物體A和B的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)？

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，平行板電容器帶有等量異種電荷，與靜電計(jì)相連，靜電計(jì)金屬外殼和電容器下極板都接地。在兩極板間有一個(gè)固定在P點(diǎn)的點(diǎn)電荷，以E表示兩板間的電場(chǎng)強(qiáng)度，Ep表示點(diǎn)電荷在P點(diǎn)的電勢(shì)能，θ表示靜電計(jì)指針的偏角。若保持下極板不動(dòng)，將上極板向下移動(dòng)一小段距離至圖中虛線位置，則

A. θ增大，E增大 B. θ增大，Ep不變

C. θ減小，Ep增大 D. θ減小，E不變

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】有一個(gè)小燈泡上標(biāo)有“4 V　2 W”的字樣，現(xiàn)在要用伏安法描繪這個(gè)小燈泡的I－U圖線．

現(xiàn)有下列器材供選用：

A．電壓表(0～5 V，內(nèi)阻約10 kΩ) B．電壓表(0～15 V，內(nèi)阻約20 kΩ)

C．電流表(0～3 A，內(nèi)阻約1 Ω) D．電流表(0～0.6 A，內(nèi)阻約0.4 Ω)

E．滑動(dòng)變阻器(10 Ω，2 A) F．滑動(dòng)變阻器(500 Ω，1 A)

G．學(xué)生電源(直流6 V)、開關(guān)、導(dǎo)線若干

(1)實(shí)驗(yàn)中所用電壓表應(yīng)選用________，電流表應(yīng)選用_______，滑動(dòng)變阻器應(yīng)選用____．

(2)實(shí)驗(yàn)電路應(yīng)采用電流表____________(填“內(nèi)”或“外”)接法．

(3)在虛線框內(nèi)畫出實(shí)驗(yàn)電路圖 ，并根據(jù)所畫電路圖進(jìn)行實(shí)物圖連接 ．

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】質(zhì)量為m=1.0 kg的小物塊隨足夠長(zhǎng)的水平傳送帶一起運(yùn)動(dòng)，被一水平向左飛來的子彈擊中并從物塊中穿過（不計(jì)子彈穿過物塊的時(shí)間），如圖甲所示。地面觀察者記錄了物塊被擊中后的速度隨時(shí)間變化的關(guān)系如圖乙所示，已知傳送帶的速度保持不變，g取10m/s2．在這一個(gè)過程中下列判斷正確的是

A. 傳送帶速度大小2 m/s，方向向左

B. 物塊與傳送帶間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.2

C. 傳送帶對(duì)物塊做的功為-6 J

D. 物塊在傳送帶上留下的痕跡長(zhǎng)度為3 m

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖甲所示的裝置叫做阿特伍德機(jī)，是英國數(shù)學(xué)家和物理學(xué)家阿特伍德（GAtwood 1746﹣1807）創(chuàng)制的一種著名力學(xué)實(shí)驗(yàn)裝置，用來研究勻變速直線運(yùn)動(dòng)的規(guī)律．某同學(xué)對(duì)該裝置加以改進(jìn)后用來驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律，如圖乙所示．

（1）實(shí)驗(yàn)時(shí)，該同學(xué)進(jìn)行了如下步驟：

①將質(zhì)量均為M（A的含擋光片、B的含掛鉤）的重物用繩連接后，跨放在定滑輪上，處于靜止?fàn)顟B(tài)．測(cè)量出_____（填“A的上表面”、“A的下表面”或“擋光片中心”）到光電門中心的豎直距離h．

②在B的下端掛上質(zhì)量為m的物塊C，讓系統(tǒng)中的物體由靜止開始運(yùn)動(dòng)，光電門記錄擋光片擋光的時(shí)間為△t．

③測(cè)出擋光片的寬度d，計(jì)算有關(guān)物理量，驗(yàn)證守恒定律．

（2）如果系統(tǒng)（重物A、B以及物塊C）的機(jī)械能守恒，應(yīng)滿足的關(guān)系式為___________（已知重力加速度為g）．

（3）驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，該同學(xué)突發(fā)奇想：如果系統(tǒng)（重物A、B以及物塊C）的機(jī)械能守恒，不斷增大物塊C的質(zhì)量m，重物B的加速度a也將不斷增大，a隨m增大會(huì)趨于一個(gè)什么值？a的值會(huì)趨于_____．

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，甲為操場(chǎng)上一質(zhì)量不計(jì)的豎直滑竿，滑竿上端固定，下端懸空，為了研究學(xué)生沿竿下滑的情況，在竿的頂部裝有一拉力傳感器，可顯示竿的頂端所受拉力的大小�，F(xiàn)有一學(xué)生手握滑竿，從竿的上端由靜止開始下滑，下滑5s后這個(gè)學(xué)生的下滑速度為零，并用手緊握住滑竿保持靜止不動(dòng)。以這個(gè)學(xué)生開始下滑時(shí)刻為計(jì)時(shí)起點(diǎn)，傳感器顯示的力隨時(shí)間變化的情況如圖乙所示。求：

（1）該學(xué)生下滑過程中的最大速度；

（2）5s內(nèi)該學(xué)生下滑的距離。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，M、N為兩個(gè)等量的同種正點(diǎn)電荷，在M、N連線中垂線上的P點(diǎn)放置一個(gè)靜止的點(diǎn)電荷q（負(fù)電荷），不計(jì)重力，下列說法正確的是

A. 點(diǎn)電荷在從P到O的過程中，加速度越來越大，速度也越來越大

B. 點(diǎn)電荷在從P到O的過程中，加速度越來越小，速度也越來越小

C. 點(diǎn)電荷運(yùn)動(dòng)的O點(diǎn)時(shí)加速度為零，速度達(dá)到最大值

D. 點(diǎn)電荷超過O點(diǎn)后，速度越來越小，加速度越來越大，直到速度為零

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