（16分）如圖所示，矩形區(qū)域MNPQ內(nèi)有水平向右的勻強電場；在y≥0的區(qū)域內(nèi)還存在垂直于坐標(biāo)平面向里的勻強磁場，磁感應(yīng)強度大小為B。半徑為R的光滑絕緣空心半圓細(xì)管ADO固定在豎直平面內(nèi)，半圓管的一半處于電場中，圓心O1為MN的中點，直徑AO垂直于水平虛線MN。一質(zhì)量為m、電荷量為q的帶正電小球（可視為質(zhì)點）從半圓管的A點由靜止滑入管內(nèi)，從O點穿出后恰好通過O點正下方的C點。已知重力加速度為g，電場強度的大小。求：

⑴小球到達O點時，半圓管對它作用力的大��；
⑵矩形區(qū)域MNPQ的高度H和寬度L應(yīng)滿足的條件；
⑶從O點開始計時，經(jīng)過多長時間小球的動能最��？

（1） （2） ， （3）

解析試題分析：⑴從A→O過程，由動能定理得：（2分）
解得：（1分）
在O點，由（2分）   
得  （1分）
(2)小球從O→C 過程： 水平方向做勻減速運動，豎直方向做自由落體運動 
設(shè)向左減速時間為t，則 （1分）
水平位移大小（1分） 
豎直位移大小（1分）
高度滿足條件（1分）  
寬度應(yīng)滿足條件（1分）
（3）以合力F方向、垂直于合力方向分別建立x-y坐標(biāo)系，并將速度分別沿x、y方向分解，如圖所示；當(dāng)F與速度v垂直時，小球的速度最小，動能最小，設(shè)經(jīng)過的時間為t，

由幾何關(guān)系知：
在y方向：初速度為；末速度為零；加速度
所以運動的時間
考點：本題考查圓周運動、動能定理、運動的分解，意在考查學(xué)生的綜合分析能力。

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：計算題

（15分）如圖所示，MN與PQ為在同一水平面內(nèi)的平行光滑金屬導(dǎo)軌，間距l(xiāng)=0.5m，電阻不計，在導(dǎo)軌左端接阻值為R=0.6Ω的電阻．整個金屬導(dǎo)軌置于豎直向下的勻強磁場中，磁感應(yīng)強度大小為B=2T．將質(zhì)量m=1kg、電阻r=0.4Ω的金屬桿ab垂直跨接在導(dǎo)軌上．金屬桿ab在水平拉力F的作用下由靜止開始向右做勻加速運動．開始時，水平拉力為F0=2N．
（1）求金屬桿ab的加速度大�。�
（2）求2s末回路中的電流大��；
（3）已知開始2s內(nèi)電阻R上產(chǎn)生的焦耳熱為6.4J，求該2s內(nèi)水平拉力F所做的功．

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科目：高中物理 來源： 題型：計算題

（10分）如圖甲，MN、PQ兩條平行的光滑金屬軌道與水平面成θ = 30°角固定，M、P之間接電阻箱R，導(dǎo)軌所在空間存在勻強磁場，磁場方向垂直于軌道平面向上，磁感應(yīng)強度為B = 0.5T。質(zhì)量為m的金屬桿a b水平放置在軌道上，其接入電路的電阻值為r。現(xiàn)從靜止釋放桿a b，測得最大速度為vm。改變電阻箱的阻值R，得到vm與R的關(guān)系如圖乙所示。已知軌距為L = 2m，重力加速度g取l0m/s2，軌道足夠長且電阻不計。
（1）當(dāng)R = 0時，求桿a b勻速下滑過程中產(chǎn)生感生電動勢E的大小及桿中的電流方向；
（2）求金屬桿的質(zhì)量m和阻值r；
（3）當(dāng)R = 4Ω時，求回路瞬時電功率每增加1W的過程中合外力對桿做的功W。

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科目：高中物理 來源： 題型：計算題

如圖所示，半徑R=0.40m的光滑半圓環(huán)軌道處于豎直平面內(nèi)，半圓環(huán)與粗糙的水平地面相切于圓環(huán)的端點A。質(zhì)量m=0.l0kg的小球與水平地面之間的動摩擦因數(shù)為μ=0.3，小球以初速度v0="7.0" m/s在水平地面上向左運動4.0m后，沖上豎直半圓環(huán)，最后小球落在C點，取重力加速度g="10" m/s2，求：

（1）小球進入圓軌道通過A點時對軌道的壓力；
（2）小球經(jīng)過B點時速度；
（3）A、C間的距離；

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科目：高中物理 來源： 題型：計算題

(8分)如圖所示，木塊的質(zhì)量m =" 2" kg，與地面間的動摩擦因數(shù)μ= 0.5，木塊在拉力F="10" N作用下，在水平地面上從靜止開始向右運動，運動2 m后撤去外力F。已知力F與水平方向的夾角θ= 37°，sin37°=0.6，cos37°=0.8，g取10m/s2。求：

（1）剛撤去外力時，木塊運動的速度；
（2）撤去外力后，木塊還能滑行的距離為多少？

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科目：高中物理 來源： 題型：計算題

（18分）如圖所示，現(xiàn)有一個小物塊，質(zhì)量為m=80g，帶上正電荷q =210－4C。與水平的軌道之間的滑動摩擦系數(shù)m= 0.2，在一個水平向左的勻強電場中，E = 4103V/m，在水平軌道的末端N處，連接一個光滑的的半圓形軌道，半徑為R=40cm，取g = 10m/s2，求：

（1）若小物塊恰能運動到軌道的最高點L，那么小物塊應(yīng)從距N點多遠(yuǎn)處的A點釋放？
（2）如果小物塊在上小題中的位置A釋放，當(dāng)它運動到P點（軌道中點）時軌道對它的支持力等于多少？
（3）小物塊在位置A釋放，當(dāng)運動到N點時，突然撤去電場，同時加一勻強磁場，磁感應(yīng)強度，方向垂直紙面向里，問能否運動到L點？（回答：“能”或“不能”即可）如果小物塊最后能落回到水平面MN上，則剛到達MN時小物塊的速度大小為多少？

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科目：高中物理 來源： 題型：計算題

如圖所示，輕彈簧一端固定在與斜面垂直的擋板上，另一端點在O位置。質(zhì)量為m的物塊A（可視為質(zhì)點）以初速度從距O點為的P點沿斜面向下運動，與彈簧接觸后壓縮彈簧,將彈簧右端壓到O′點位置后，A又被彈簧彈回。A離開彈簧后,恰好回到P點。物塊A與斜面間的動摩擦因數(shù)為μ，斜面傾角為。求：

（1）O點和O′點間的距離x1。
（2）若將另一個與A完全相同的物塊B（可視為質(zhì)點）與彈簧右端拴接，將A與B并排在一起，使彈簧仍壓縮到O′點位置，然后從靜止釋放，A、B共同滑行一段距離后分離。分離后物塊A沿斜面向上滑行的最大距離x2是多少?

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科目：高中物理 來源： 題型：計算題

（20分）如圖所示，電阻不計足夠長的光滑平行金屬導(dǎo)軌與水平面夾角θ=300，導(dǎo)軌間距l(xiāng)，所在平面的正方形區(qū)域abcd內(nèi)存在有界勻強磁場，磁感應(yīng)強度為B=0.2T，方向垂直斜面向上．甲、乙金屬桿質(zhì)量均為m=0.02kg、電阻相同，甲金屬桿處在磁場的上邊界，乙金屬桿距甲也為l，其中l(wèi)=0.4m．同時無初速釋放兩金屬桿，此刻在甲金屬桿上施加一個沿著導(dǎo)軌的外力F，保持甲金屬桿在運動過程中始終與乙金屬桿未進入磁場時的加速度相同．（取m/s2）

（1）乙金屬桿剛進入磁場后做勻速運動，分析甲金屬桿所在的位置并計算乙的電阻R為多少？
（2）以剛釋放時t=0，寫出從開始到甲金屬桿離開磁場，外力F隨時間t的變化關(guān)系，并說明F的方向．
（3）若從開始釋放到乙金屬桿離開磁場，乙金屬桿中共產(chǎn)生熱量，試求此過程中外力F對甲做的功．

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科目：高中物理 來源： 題型：計算題

如圖所示，有兩塊大小不同的圓形薄板(厚度不計)，質(zhì)量M=，半徑分別為和，兩板之間用一根長的輕繩將薄板中心相連結(jié)（未畫出）.開始時，兩板水平放置并疊合在一起，靜止于距離固定支架C高度處. 然后自由下落到C上，支架上有一半徑為 ()的圓孔，圓孔與兩薄板中心均在圓板中心軸線上. 薄板M與支架發(fā)生沒有機械能損失的碰撞（碰撞時間極短）. 碰撞后，兩板即分離，直到輕繩繃緊.在輕繩繃緊的瞬間，兩板立即具有共同速度.不計空氣阻力，，求：

(1)從兩板分離到輕繩繃緊經(jīng)歷的時間
(2)輕繩繃緊過程中系統(tǒng)損失的機械能

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