【題目】如圖所示，空間存在著范圍足夠大、水平向左的勻強(qiáng)電場，在豎直虛線PM的左側(cè)有垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為。一絕緣U形彎桿由兩段直桿和一半徑為R的半圓環(huán)組成，固定在紙面所在的豎直平面內(nèi)。PQ、MN水平且足夠長，半圓環(huán)在磁場邊界左側(cè)，P、M點(diǎn)在磁場邊界線上，A點(diǎn)為圓弧上的一點(diǎn)，NMAP段是光滑的�，F(xiàn)有一質(zhì)量為m、帶電荷量為+q的小環(huán)套在半圓環(huán)上，恰好在A點(diǎn)保持靜止，半徑OA與虛線所成夾角為θ =37°。現(xiàn)將帶電小環(huán)由P點(diǎn)無初速度釋放（sin37°=0．6，cos37°=0．8）。求：

（1）電場強(qiáng)度的大小及小環(huán)在水平軌道MN上運(yùn)動時距M點(diǎn)的最遠(yuǎn)距離；

（2）小環(huán)第一次通過A點(diǎn)時，半圓環(huán)對小環(huán)的支持力；

（3）若小環(huán)與PQ間動摩擦因數(shù)為μ=0．6（設(shè)最大靜摩擦力與滑動摩擦力大小相等）�，F(xiàn)將小環(huán)移至M點(diǎn)右側(cè)4R處由靜止開始釋放，求小環(huán)在整個運(yùn)動過程中在水平軌道PQ經(jīng)過的路程。

【答案】（1）；；（2）；（3）

【解析】試題分析：（1）對小環(huán)在A點(diǎn)受力分析,根據(jù)平衡條件有:

①

解得：②

設(shè)小環(huán)在水平軌道MN上運(yùn)動時距離點(diǎn)M的最遠(yuǎn)距離x,根據(jù)動能定理得：

③

解得：④

（2）設(shè)小環(huán)在A點(diǎn)的速度為v，小環(huán)無初速度從P點(diǎn)到A點(diǎn)由動能定理得：⑤

在A點(diǎn)由牛頓第二定律得:⑥

聯(lián)立④⑤⑥解得：⑦

（3）設(shè)小環(huán)在整個運(yùn)動過程中在水平軌道PQ經(jīng)過的路程為S,從M點(diǎn)右側(cè)4R處由靜止開始釋放小環(huán),由于PQ段有摩擦力的作用,但是，小環(huán)最終將在PAMN間往返運(yùn)動,到達(dá)P點(diǎn)時速度恰好為0．

小環(huán)從靜止釋放到P點(diǎn)速度恰好為0的過程中，根據(jù)動能定理有:

⑨

解得：⑩

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，一質(zhì)量為m的物體A恰能在傾角為a的斜面體上勻速下滑。若用與水平方向成θ角、大小為F的力推A，使A加速下滑，斜面體始終靜止。下列關(guān)于斜面體受地面的摩擦力的說法正確的是

A. 方向水平向右，大小為mgcosθsina

B. 方向水平向左，大小為mgcosasinθ

C. 方向水平向左，大小為Fcosθ

D. 大小為0

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】指出下面例子中各是什么物理過程改變物體內(nèi)能：

(1)瓶內(nèi)的高壓氣體將瓶塞沖開，瓶內(nèi)氣體的溫度降低，_______．

(2)子彈打中木塊，木塊和子彈的溫度升高，__________．

(3)電流通過電爐絲，其溫度升高，____________．

(4)將燒紅的鐵塊放入冷水中，水的溫度升高，____________．

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】電源的電動勢和內(nèi)阻都保持一定，現(xiàn)用兩個不同的電壓表先后直接接到電源的兩極上，電壓表Ⅰ的讀數(shù)是U1，電壓表Ⅱ的讀數(shù)是U2，已知電壓表的內(nèi)阻依次是R1、R2，且R1＞R2，那么由于兩電壓表內(nèi)阻不同，將是

A．U1一定小于U2

B．U1一定大于U2

C．若將兩個電壓表同時并接在電源的兩極時，讀數(shù)一定不同

D．若將兩個電壓表串聯(lián)后接在電源的兩極時，兩電壓表讀數(shù)之和一定大于U1

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】人們通過光的干涉或衍射現(xiàn)象認(rèn)識到光具有________性；又通過________現(xiàn)象認(rèn)識到光具有粒子性，總之，目前人們認(rèn)為光具有波粒二象性。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】有關(guān)固體和液體，下列說法中正確的是 （ ）

A. 固體分為晶體和非晶體，其中晶體的光學(xué)性質(zhì)是各向同性的

B. 組成晶體的物質(zhì)微粒在空間整齊排列成“空間點(diǎn)陣”

C. 液體的物理性質(zhì)表現(xiàn)出各向異性

D. 液體具有流動性是因?yàn)橐后w分子具有固定的平衡位置

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】2009年5月，航天飛機(jī)在完成對哈勃空間望遠(yuǎn)鏡的維修任務(wù)后，在A點(diǎn)從圓形軌道Ⅰ進(jìn)入橢圓軌道Ⅱ，B為軌道Ⅱ上的一點(diǎn)，如圖所示，關(guān)于航天飛機(jī)的運(yùn)動，下列說法中正確的有（ ）

A．在軌道Ⅱ上經(jīng)過A的速度小于經(jīng)過B的速度

B．在軌道Ⅱ上經(jīng)過A的動能小于在軌道Ⅰ上經(jīng)過A的動能

C．在軌道Ⅱ上運(yùn)動的周期小于在軌道Ⅰ上運(yùn)動的周期

D．在軌道Ⅱ上經(jīng)過A的加速度小于在軌道Ⅰ上經(jīng)過A的加速度

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】（多選題）如圖所示，A和B為兩等量異號電荷，A帶正電，B帶負(fù)電。在A、B的連線上有a、b、三點(diǎn)，其中b為連線的中點(diǎn)，a、c兩點(diǎn)與b點(diǎn)等距，則（ ）

A. a點(diǎn)與c點(diǎn)的電場強(qiáng)度相同

B. a點(diǎn)與c點(diǎn)的電勢相同

C. a、b間的電勢差與b、c間的電勢差相同

D. 過b點(diǎn)做A、B連線的垂線，點(diǎn)電荷q沿此垂線方向移動，電荷的電勢能保持不變

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】下列關(guān)于布朗運(yùn)動的說法，正確的是

A. 布朗運(yùn)動是液體分子的無規(guī)則運(yùn)動

B. 液體溫度越高，懸浮粒子越小，布朗運(yùn)動越劇列

C. 布朗運(yùn)動是由于液體各部分的溫度不同而引起的

D. 布朗運(yùn)動是由液體分子從各個方向?qū)腋×Ｗ幼矒糇饔玫牟黄胶庖鸬?/span>

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