【題目】如圖所示,在E=103V/m的水平向左勻強(qiáng)電場(chǎng)中,有一光滑半圓形絕緣軌道豎直放置,軌道與一水平絕緣軌道MN連接,半圓軌道所在豎直平面與電場(chǎng)線平行,其半徑R=40cm，一帶正電荷q=104C的小滑塊質(zhì)量為m=40g，與水平軌道間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.2，取g=10m/s2，問：

(1)要小滑塊恰好運(yùn)動(dòng)到圓軌道的最高點(diǎn)C，滑塊應(yīng)在水平軌道上離N點(diǎn)多遠(yuǎn)處釋放?

(2)這樣釋放的滑塊通過P點(diǎn)時(shí)對(duì)軌道壓力是多大?(P為半圓軌道中點(diǎn))

(3)小滑塊經(jīng)過C點(diǎn)后最后落地，落地點(diǎn)離N點(diǎn)的距離多大?

【答案】(1) 20m. (2) 1.5N. (3) 0.6m

【解析】試題分析：（1）在小滑塊運(yùn)動(dòng)的過程中，摩擦力對(duì)滑塊和重力做負(fù)功，電場(chǎng)力對(duì)滑塊做正功，根據(jù)動(dòng)能定理可以求得滑塊與N點(diǎn)之間的距離；在P點(diǎn)時(shí)，對(duì)滑塊受力分析，由牛頓第二定律可以求得滑塊受到的軌道對(duì)滑塊的支持力的大小，由牛頓第三定律可以求滑塊得對(duì)軌道壓力；小滑塊經(jīng)過C點(diǎn)，在豎直方向上做的是自由落體運(yùn)動(dòng)，在水平方向上做的是勻減速運(yùn)動(dòng)，根據(jù)水平和豎直方向上的運(yùn)動(dòng)的規(guī)律可以求得落地點(diǎn)離N點(diǎn)的距離．

（1）設(shè)滑塊與N點(diǎn)的距離為L，分析滑塊的運(yùn)動(dòng)過程，由動(dòng)能定理可得

小滑塊在C點(diǎn)時(shí)，重力提供向心力，所以，代入數(shù)據(jù)解得．

（2）滑塊到達(dá)P點(diǎn)時(shí)，對(duì)全過程應(yīng)用動(dòng)能定理可得

在P點(diǎn)時(shí)由牛頓第二定律可得， ，得

由牛頓第三定律可得，滑塊通過P點(diǎn)時(shí)對(duì)軌道壓力是1.5N．

（3）小滑塊經(jīng)過C點(diǎn)，在豎直方向上做的是自由落體運(yùn)動(dòng)，

由可得滑塊運(yùn)動(dòng)的時(shí)間t為，

滑塊在水平方向上只受到電場(chǎng)力的作用，做勻減速運(yùn)動(dòng)，

由牛頓第二定律可得，所以加速度，

水平的位移為，代入解得．

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】在如圖所示的電路中，兩個(gè)相同的小燈泡和分別串聯(lián)一個(gè)帶鐵芯的電感線圈L和一個(gè)滑動(dòng)變阻器R，閉合開關(guān)S后，調(diào)整R，使和發(fā)光的亮度一樣，此時(shí)流過兩個(gè)燈泡的電流均為I，然后斷開S，若時(shí)刻再閉合S，則在前后的一小段時(shí)間內(nèi)，正確反映流過的電流、流過的電流隨時(shí)間t變化的圖像是

A. B. C. D.

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示為蹦極運(yùn)動(dòng)的示意圖．彈性繩的一端固定在O點(diǎn)，另一端和運(yùn)動(dòng)員相連．運(yùn)動(dòng)員從O點(diǎn)自由下落，至B點(diǎn)彈性繩自然伸直，經(jīng)過合力為零的C點(diǎn)到達(dá)最低點(diǎn)D，然后彈起。整個(gè)過程中忽略空氣阻力。分析這一過程，下列表述正確的是（ ）

A. 經(jīng)過B點(diǎn)時(shí)，運(yùn)動(dòng)員的速率最大

B. 經(jīng)過C點(diǎn)時(shí)，運(yùn)動(dòng)員的速率最大

C. 從C點(diǎn)到D點(diǎn)，運(yùn)動(dòng)員的加速度增大

D. 從C點(diǎn)到D點(diǎn)，運(yùn)動(dòng)員的加速度不變

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，一個(gè)帶正電荷的小球在方向水平向右的勻強(qiáng)電場(chǎng)中的O點(diǎn)以某一速度豎直向下進(jìn)入電場(chǎng)，經(jīng)過一段時(shí)間，小球從P點(diǎn)離開電場(chǎng)(圖中未畫出).在此過程中，下列說法正確的是（ ）

A. P點(diǎn)的位置可能在過O點(diǎn)的豎直線上，也可能在該豎直線的左方或右方

B. 電場(chǎng)力對(duì)小球做負(fù)功、小球的電勢(shì)能增加

C. 小球的電勢(shì)能減少量與重力勢(shì)能減少量之和等于小球的動(dòng)能增加量

D. 電場(chǎng)力對(duì)小球所做的功等于小球的動(dòng)能增量減去小球重力勢(shì)能的減少量

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】電磁緩速器是應(yīng)用于車輛上以提高運(yùn)行安全性的輔助制動(dòng)裝置，其工作原理是利用電磁阻尼作用減緩車輛的速度。電磁阻尼作用可以借助如下模型討論：如圖所示，將形狀相同的兩根平行且足夠長(zhǎng)的鋁條固定在光滑斜面上，斜面與水平方向夾角為θ。一條形磁鐵滑入兩鋁條間，恰好以速度v0勻速下滑，穿過時(shí)磁鐵兩端面與兩鋁條的間距始終保持恒定，其引起電磁感應(yīng)的效果與磁鐵不動(dòng)、鋁條相對(duì)磁鐵運(yùn)動(dòng)相同。磁鐵端面是底邊為2d，高為d的長(zhǎng)方形，由于磁鐵距離鋁條很近，磁鐵端面正對(duì)兩鋁條區(qū)域的磁場(chǎng)均可視為勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，鋁條的高度大于d，寬度為b，電阻率為ρ。為研究問題方便，鋁條中只考慮與磁鐵正對(duì)部分的電阻和磁場(chǎng)，其他部分電阻和磁場(chǎng)可忽略不計(jì)，假設(shè)磁鐵進(jìn)入鋁條間以后，減少的機(jī)械能完全轉(zhuǎn)化為鋁條的內(nèi)能，重力加速度為g。

(1)求一側(cè)鋁條中與磁鐵正對(duì)部分的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)E；

(2)求條形磁鐵的質(zhì)量m；

(3)在其他條件不變的情況下，僅將兩鋁條更換為寬度（）為的鋁條，磁鐵仍以速度v0進(jìn)入鋁條間，請(qǐng)?jiān)趫D中定性畫出磁鐵速度v隨時(shí)間t變化關(guān)系的圖線（規(guī)定沿斜面向下為正方向）。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示直角坐標(biāo)系xoy，P（a，-b）為第四象限內(nèi)的一點(diǎn)，一質(zhì)量為m、電量為q的負(fù)電荷（電荷重力不計(jì)）從原點(diǎn)O以初速度v0沿y軸正方向射入。第一次在整個(gè)坐標(biāo)系內(nèi)加垂直紙面向內(nèi)的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，該電荷恰好能通過P點(diǎn)；第二次保持y>0區(qū)域磁場(chǎng)不變，而將y<0區(qū)域磁場(chǎng)改為沿x方向勻強(qiáng)電場(chǎng)，該電荷仍通過P點(diǎn)，

A. 勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度

B. 勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度

C. 電荷從O運(yùn)動(dòng)到P，第二次所用時(shí)間一定短些

D. 電荷通過P點(diǎn)時(shí)的速度，第二次與x軸負(fù)方向的夾角一定小些

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】某卡車司機(jī)在限速60km/h的水平公路上因疲勞駕駛而使汽車與路旁障礙物相撞，處理事故的警察在路旁泥中發(fā)現(xiàn)了卡車頂上的一個(gè)金屬零件，可以判斷，這是事故發(fā)生時(shí)刻該零件從卡車頂上松脫后被水平拋出而陷在泥地里。警察測(cè)得該零件原位置與陷落點(diǎn)的水平距離為10.5m，車頂距泥地的豎直高度為2.45m。根據(jù)這些數(shù)據(jù)可以為你判斷該車是否超速提供必要的證據(jù)，在忽略空氣阻力的情況下，g取10m/s2。下列判斷正確的是( )

A. 金屬件做平拋運(yùn)動(dòng)，豎直方向做自由落體運(yùn)動(dòng)時(shí)間為7s

B. 若卡車以60km/h的速度勻速行駛，金屬零件運(yùn)動(dòng)的水平位移應(yīng)該小于10.5m

C. 可以判斷此卡車超速

D. 可以判斷此卡車的速度大小為54km/h

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，輪子的半徑均為R=0.20m，且均由電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)以角速度ω=8.0rad/s逆時(shí)針勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，輪子的轉(zhuǎn)動(dòng)軸在同一水平面上，軸心相距d=1.6m，現(xiàn)將一塊均勻木板平放在輪子上，開始時(shí)木板的重心恰好在O2輪的正上方，已知木板的長(zhǎng)度L＞2d，木板與輪子間的動(dòng)摩擦因數(shù)均為μ=0.16，則木板的重心恰好運(yùn)動(dòng)到O1輪正上方所需的時(shí)間是（　　）

A. 1s B. 0.5s C. 1.5s D. 2s

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，兩個(gè)電荷量、質(zhì)量均相同的帶電粒子甲、乙以不同速率從a點(diǎn)沿對(duì)角線方向射入正方形勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁場(chǎng)方向垂直紙面向里。甲粒子垂直bc離開磁場(chǎng)，乙粒子從ad邊的中點(diǎn)離開磁場(chǎng)，不計(jì)粒子重力，則

A. 甲粒子帶負(fù)電，乙粒子帶正電

B. 甲粒子的動(dòng)能是乙粒子動(dòng)能的16倍

C. 甲粒子所受洛倫茲力是乙粒子所受洛倫茲力的2倍

D. 乙粒子在磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)時(shí)間是甲粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)間的2倍

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