【題目】在水平向右的勻強電場中，有一絕緣直桿固定在豎直平面內(nèi)，桿與水平方向夾角為53°，桿上A、B兩點間距為L。將一質(zhì)量為m、帶電量為q的帶正電小球套在桿上，從A點以一定的初速度釋放后恰好沿桿勻速下滑。已知勻強電場的場強大小為E= 。求：

（1）軌道與小球間的動摩擦因數(shù)μ；

（2）從A點運動到B點過程中，小球電勢能的變化量。

（sin53°=0.8，重力加速度為g）

【答案】（1）0.29（2）0.45 mgL

【解析】試題分析：對小球受力分析，受重力、電場力、摩擦力和彈力作用，根據(jù)平衡方程求出動摩擦因數(shù)；根據(jù)功能關系求出電勢能的變化量。

（1）圓環(huán)的受力情況如圖所示

其中，電場力F=Eq

沿桿方向： mgsin53°= Eqcos53°+f

垂直于桿方向： Eqsin53°+ mgcos53°= N

得：f = mgsin53°- Eqcos53°=0.35mg

N= Eqsin53°+ mgcos53°=1.2 mg

根據(jù): 將相應數(shù)據(jù)代入解得：μ≈0.29

（2）克服電場力做功為：

帶電小球克服電場力做功，電勢能增加，增加量為0.45 mgL

練習冊系列答案
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【題目】物體在萬有引力場中具有的勢能叫做引力勢能．若取兩物體相距無窮遠時的引力勢能為零，一個質(zhì)量為m0的質(zhì)點距質(zhì)量為M0的引力中心為r0時，其萬有引力勢能 (式中G為引力常數(shù))．一顆質(zhì)量為m的人造地球衛(wèi)星以半徑為r1圓形軌道環(huán)繞地球飛行，已知地球的質(zhì)量為M，要使此衛(wèi)星繞地球做勻速圓周運動的軌道半徑增大為r2，則在此過程中

A. 衛(wèi)星勢能增加了

B. 衛(wèi)星動能減少了

C. 衛(wèi)星機械能增加了

D. 衛(wèi)星上的發(fā)動機所消耗的最小能量為

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【題目】在“驗證機械能守恒定律”的實驗中，小明同學利用傳感器設計實驗如圖甲 所示，將質(zhì)量為 、直徑為的金屬小球在一定高度 由靜止釋放，小球正下方固定一臺紅外線計時器，能自動記錄小球擋住紅外線的時間，改變小球下落高度，進行多次 重復實驗。此方案驗證機械能守恒定律方 便快

（1）用螺旋測微器測小球的直徑如圖乙所示，則小球的直徑d=________；

（2）為直觀判斷小球下落過程中機械能是否守恒，應作下列_______圖象。

A． 圖象 B． 圖象 C． 圖象 D． 圖象

（3）經(jīng)正確的實驗操作，小明發(fā)現(xiàn)小球動能增加量總是稍小于重力勢能減少量，你認為增加釋放高度后，兩者的差值會_______填“增大”、“減小”或“不變”）。

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【題目】如圖所示，半徑 R=1.6m 的光滑圓弧軌道位于豎直平面內(nèi)，與長 L=3m 的絕緣水平傳送帶平滑連接，傳送帶以=3m/s 的速度順時針轉(zhuǎn)動，傳送帶右側空間存在互相垂 直的勻強電場和勻強磁場，電場強度 E=20N/C，磁感應強度 B=3.0T，方向垂直紙面向外。兩 個質(zhì)量均為 的物塊 a 和 b，物塊 a 不帶電，b 帶的正電并靜止于圓 弧軌道最低點，將 a 物塊從圓弧軌道頂端由靜止釋放，運動到最低點與 b 發(fā)生正碰，碰撞時間極短，碰后粘合在一起，離開傳送帶后一起飛入復合場 中，最后以與水平成角落在地面上的 P 點（如圖）， 已知兩物塊與傳送帶之間的動摩擦因數(shù)均為μ=0.1，取 g=10，a、b 均可看做質(zhì)點。求：

（1）物塊 a 運動到圓弧軌道最低點時對軌道的壓力；

（2）傳送帶距離水平地面的高度；

（3）兩物塊碰撞后到落地前瞬間的運動過程中，a、b系統(tǒng)機械能的變化量。

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【題目】一列簡諧橫波沿x軸傳播，P為x= 1m處的質(zhì)點，振動傳到P點開始計時，P點的振動圖像如圖甲所示．圖乙為t=0.6 s時的波動圖像，則下列說法正確的是___________

A．這列波的頻率為2.5Hz

B．這列波的向左傳播

C．這列波的波速為10m/s

D．這列波的波源的初始振動方向向下

E．這列波的P點由圖乙位置開始在0.2s時間內(nèi)通過的路程為2m

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖，汽車以一定的初速度連續(xù)爬兩段傾角不同的斜坡ac和cd，在爬坡全過程中汽車保持某恒定功率不變，且在兩段斜面上受到的摩擦阻力大小相等．已知汽車在經(jīng)過bc 段時做勻速運動，其余路段均做變速運動．以下描述該汽車運動全過程v－t 圖中，可能正確的是

A.

B.

C.

D.

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【題目】如圖所示，PQNM是由粗裸導線連接兩個定值電阻組合成的閉合矩形導體框，水平放置，金屬棒ab與PQ、MN垂直，并接觸良好．整個裝置放在豎直向下的勻強磁場中，磁感強度B=0.4T．已知ab有效長度為L=0.5m，電阻R1=2Ω，R2=4Ω，其余電阻均忽略不計，若使ab以v=5m/s的速度向右勻速運動，作用于ab的外力大小為多少？R1、R2上消耗的電熱功率分別為多大？（不計摩擦）

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【題目】關于重力勢能，以下說法正確的是（　�。�

A. 重力勢能的大小是相對的

B. 重力勢能的變化量跟物體運動路徑無關

C. 如果一個物體克服重力做功8J，則它的重力勢能就減少8J

D. 如果選同一個參考平面，甲、乙的重力勢能分別為9J和-9J，則兩個重力勢能的大小是相等的

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【題目】如圖所示，質(zhì)量m1=0.1kg，電阻Rl=0.3Ω，長度l=0.4m的導體棒ab橫放在U型金屬框架上．框架質(zhì)量m2=0.2kg，放在絕緣水平面上，與水平面間的動摩擦因數(shù)=0.2，相距0.4m的MM’、NN’相互平行，電阻不計且足夠長．MN電阻R2=0.1Ω且垂直于MM’．整個裝置處于豎直向上的磁感應強度B=0.5T的勻強磁場中．垂直于ab施加F=2N的水平恒力，ab從靜止開始無摩擦地運動，始終與MM’、NN’保持良好接觸．當ab運動到某處時，框架開始運動．設框架與水平面間的最大靜摩擦力等于滑動摩擦力，g取10m/s2．求：

(1)框架開始運動時導體棒ab的加速度a 的大小；

(2)框架開始運動時導體棒ab的速度v 的大�。�

(3)從導體棒ab開始運動到框架開始運動的過程中，MN上產(chǎn)生的熱量Q=0.1J，該過程通過導體棒ab的電量的大�。�

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