如圖22－15所示，在豎直平面內(nèi)，AB為水平放置的絕緣粗糙軌道，CD為豎直放置的足夠長絕緣粗糙軌道，AB與CD通過四分之一絕緣光滑圓弧形軌道平滑連接，圓弧的圓心為O，半徑R＝0.50 m，軌道所在空間存在水平向右的勻強(qiáng)電場(chǎng)，電場(chǎng)強(qiáng)度的大小E＝1.0×104 N/C，現(xiàn)有質(zhì)量m＝0.20 kg、電荷量q＝8.0×10－4 C的帶電體(可視為質(zhì)點(diǎn))，從A點(diǎn)由靜止開始運(yùn)動(dòng)，已知sAB＝1.0 m，帶電體與軌道AB、CD的動(dòng)摩擦因數(shù)均為0.5.假定帶電體與軌道之間的最大靜摩擦力和滑動(dòng)摩擦力相等．求：(取g＝10 m/s2)

(1)帶電體運(yùn)動(dòng)到圓弧形軌道C點(diǎn)時(shí)的速度；

(2)帶電體最終停在何處．


解析：(1)設(shè)帶電體到達(dá)C點(diǎn)時(shí)的速度為v，由動(dòng)能定理得：qE(sAB＋R)－μmgsAB－mgR＝mv2

解得v＝10 m/s.

(2)設(shè)帶電體沿豎直軌道CD上升的最大高度為h，由動(dòng)能定理得：－mgh－μqEh＝0－mv2

解得h＝ m.

在最高點(diǎn)，帶電體受到的最大靜摩擦力Ffmax＝μqE＝4 N，

重力G＝mg＝2 N

因?yàn)?i>G<Ffmax

所以帶電體最終靜止在與C點(diǎn)的豎直距離為 m處．

答案：(1)10 m/s　(2)與C點(diǎn)的豎直距離為 m處

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：


如圖16－9所示，手持一根長為l的輕繩的一端在水平桌面上做半徑為r、角速度為ω的勻速圓周運(yùn)動(dòng)，繩始終保持與該圓周相切，繩的另一端系一質(zhì)量為m的木塊，木塊也在桌面上做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，不計(jì)空氣阻力(　　)

圖16－9

A．手對(duì)木塊不做功

B．木塊不受桌面的摩擦力

C．繩的拉力大小等于mω3

D．手拉木塊做功的功率等于mω3r(l2＋r2)/l

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科目：高中物理 來源： 題型：


有4條用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器(所用交流電頻率為50 Hz)打出的紙帶A、B、C、D，其中一條是做“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”實(shí)驗(yàn)時(shí)打出的．為找出該紙帶，某同學(xué)在每條紙帶上取了點(diǎn)跡清晰的、連續(xù)的4個(gè)點(diǎn)，用刻度尺測(cè)出相鄰兩個(gè)點(diǎn)間距離依次為x1、x2、x3.請(qǐng)你根據(jù)下列x1、x2、x3的測(cè)量結(jié)果確定該紙帶為(已知當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣葹?.791 m/s2)(　　)

A．61.0 mm　65.8 mm　70.7 mm

B．41.2 mm　45.1 mm　53.0 mm

C．49.6 mm　53.5 mm　57.3 mm

D．60.5 mm　61.0 mm　60.6 mm

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科目：高中物理 來源： 題型：


如圖22－1，在點(diǎn)電荷Q產(chǎn)生的電場(chǎng)中，將兩個(gè)帶正電的試探電荷q1、q2分別置于A、B兩點(diǎn)，虛線為等勢(shì)線．取無窮遠(yuǎn)處為零電勢(shì)點(diǎn)，若將q1、q2移動(dòng)到無窮遠(yuǎn)的過程中外力克服電場(chǎng)力做的功相等，則下列說法正確的是(　　)

圖22－1

A．A點(diǎn)電勢(shì)大于B點(diǎn)電勢(shì)

B．A、B兩點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度相等

C．q1的電荷量小于q2的電荷量

D．q1在A點(diǎn)的電勢(shì)能小于q2在B點(diǎn)的電勢(shì)能

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科目：高中物理 來源： 題型：


某導(dǎo)體置于電場(chǎng)后周圍的電場(chǎng)分布情況如圖22－9所示，圖中虛線表示電場(chǎng)線，實(shí)線表示等勢(shì)面，A、B、C為電場(chǎng)中的三個(gè)點(diǎn)．下列說法錯(cuò)誤的是(　　)

圖22－9

A．A點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度小于B點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度

B．A點(diǎn)的電勢(shì)高于B點(diǎn)的電勢(shì)

C．將負(fù)電荷從A點(diǎn)移到B點(diǎn)，電場(chǎng)力做正功

D．將正電荷從A點(diǎn)移到C點(diǎn)，電場(chǎng)力做功為零

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科目：高中物理 來源： 題型：


示波管是一種多功能電學(xué)儀器，它的工作原理可以等效成下列情況：如圖23－3所示，真空室中電極K發(fā)出電子(初速度不計(jì))經(jīng)過電壓為U1的加速電場(chǎng)后，由小孔S沿水平金屬板A、B間的中心線射入板中．金屬板長為L，相距為d，當(dāng)A、B間電壓為U2時(shí)，電子偏離中心線飛出電場(chǎng)打到熒光屏上而顯示亮點(diǎn)．已知電子的質(zhì)量為m，電荷量為e，不計(jì)電子重力，下列情況中一定能使亮點(diǎn)偏離中心的距離變大的是(　　)

A．U1變大，U2變大　　　                  B．U1變小，U2變大

C．U1變大，U2變小                        D．U1變小，U2變小

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科目：高中物理 來源： 題型：


反射式速調(diào)管是常用的微波器件之一，它利用電子團(tuán)在電場(chǎng)中的振蕩來產(chǎn)生微波，其振蕩原理與下述過程類似．如圖23－11所示，在虛線MN兩側(cè)分別存在著方向相反的兩個(gè)勻強(qiáng)電場(chǎng)，一帶電微粒從A點(diǎn)由靜止開始，在電場(chǎng)力作用下沿直線在A、B兩點(diǎn)間往返運(yùn)動(dòng)．已知電場(chǎng)強(qiáng)度的大小分別是E1＝2.0×103 N/C和E2＝4.0×103 N/C，方向如圖23－11所示，帶電微粒質(zhì)量m＝1.0×10－20 kg，帶電量q＝－1.0×10－9C，A點(diǎn)距虛線MN的距離d1＝1.0 cm，不計(jì)帶電微粒的重力，忽略相對(duì)論效應(yīng)．求：

圖23－11

(1)B點(diǎn)距虛線MN的距離d2；

(2)帶電微粒從A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)所經(jīng)歷的時(shí)間t.

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科目：高中物理 來源： 題型：


電源的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)電阻都保持一定，在外電路的電阻逐漸減小的過程中，下面說法正確的是(　　)

A．電源的路端電壓一定逐漸變小

B．電源的輸出功率一定逐漸變小

C．電源內(nèi)部消耗的功率一定逐漸變大

D．電源的供電效率一定逐漸變小

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科目：高中物理 來源： 題型：


如圖28－13所示，在豎直向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，有兩根豎直放置的平行導(dǎo)軌AB、CD，

圖28－13

導(dǎo)軌上放有質(zhì)量為m的金屬棒MN，棒與導(dǎo)軌間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ，現(xiàn)從t＝0時(shí)刻起，給棒通以圖示方向的電流，且電流與時(shí)間成正比，即I＝kt，其中k為恒量．若金屬棒與導(dǎo)軌始終垂直，則如圖28－14所示的表示棒所受的摩擦力隨時(shí)間變化的四幅圖中，正確的是(　　)

圖28－14

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