如圖所示，光滑絕緣的圓形軌道BCDG位于豎直平面內(nèi)，軌道半徑為R，下端與水平絕緣軌道在B點(diǎn)平滑連接，整個(gè)軌道處在水平向左的勻強(qiáng)電場(chǎng)中．現(xiàn)有一質(zhì)量為m、帶正電的小滑塊(可視為質(zhì)點(diǎn))置于水平軌道上，滑塊受到的電場(chǎng)力大小為mg，滑塊與水平軌道間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.5，重力加速度為g．求：

(1)若滑塊從水平軌道上距離B點(diǎn)為s＝3R的A點(diǎn)由靜止釋放，求滑塊到達(dá)與圓心O等高的C點(diǎn)時(shí)的速度大小；

(2)在(1)的情況下，求滑塊到達(dá)C點(diǎn)時(shí)對(duì)軌道的作用力大��；

(3)改變s的大小，使滑塊恰好始終沿軌道滑行，且從G點(diǎn)飛出軌道，求滑塊在圓軌道上滑行過(guò)程中的最小速度大�。�

                                         


【知識(shí)點(diǎn)】帶電粒子在勻強(qiáng)電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng) 圓周運(yùn)動(dòng) 動(dòng)能定理 D4 E2 I3

【答案解析】 (1)　(2)mg　(3)：

[解析]  (1)設(shè)滑塊到達(dá)C點(diǎn)時(shí)的速度為v，由動(dòng)能定理得

qE(s＋R)－μmgs－mgR＝mv2－0，

而qE＝，解得v＝.

(2)設(shè)滑塊到達(dá)C點(diǎn)時(shí)受到軌道的作用力大小為F，則

F－qE＝m，解得F＝mg.

根據(jù)牛頓第三定律，滑塊對(duì)軌道的作用力大小F′＝mg.

(3)要使滑塊恰好始終沿軌道滑行，則滑至圓軌道DG間某點(diǎn)時(shí)由電場(chǎng)力和重力的合力提供向心力，此時(shí)的速度最小(設(shè)為vn)，則有

＝m，解得vn＝.

【思路點(diǎn)撥】（1）由動(dòng)能定理求滑塊的速度（2）由牛頓第二定律求出滑塊收到的作用力（3）軌道對(duì)滑塊的作用力為零時(shí)，速度最小，由牛頓第二定律可以求出最小速度.


練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：


已知地球質(zhì)量約為火星質(zhì)量的9倍，地球半徑約為火星半徑的2倍，忽略星球自轉(zhuǎn)的影響，則      （     ）

A．火星與地球繞太陽(yáng)一周的時(shí)間幾乎相等

B．人在火星上體重會(huì)變大

C．在火星與地球上以相同速度豎直跳起，在火星上會(huì)跳得較高

D．在火星和地球上發(fā)射衛(wèi)星的第一宇宙速度相同

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：


（1）以下說(shuō)法正確的是               （填入正確選項(xiàng)前的字母，選對(duì)1個(gè)給2分，選對(duì)2個(gè)給4分，選對(duì)3個(gè)給6分，每選錯(cuò)1個(gè)扣3分，最低得分為0分。）

A.某物質(zhì)的密度為，其分子的體積為Vo，分子的質(zhì)量為m，則=

B.在裝滿水的玻璃杯內(nèi)，可以不斷地輕輕投放一定數(shù)量的大頭針，水也不會(huì)流出，這是由于大頭針填充了水分子間的空隙

C.在油膜法粗測(cè)分子直徑的實(shí)驗(yàn)中，把油分子看成球形，是物理學(xué)中的一個(gè)理想化模型，因?yàn)榉肿硬⒉徽娴氖乔蛐?/p>

D.物質(zhì)是由大量分子組成的，在這里的分子是組成物質(zhì)的分子、原子、離子的統(tǒng)稱

E.玻璃管道裂口放在火上燒熔，它的尖端就變圓，是因?yàn)槿刍牟Ａг诒砻鎻埩Φ淖饔孟�，表面要收縮到最小的緣故

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：


質(zhì)量為m的物塊，帶電荷量為＋Q，開(kāi)始時(shí)讓它靜止在傾角α＝60°的固定光滑絕緣斜面頂端，整個(gè)裝置放在水平方向、大小為E＝mg/Q的勻強(qiáng)電場(chǎng)中，如圖所示，斜面高為H，釋放物塊后，物塊落地時(shí)的速度大小為(　　)

A．2      B.

C．2     D．2

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：


如圖所示，在豎直面內(nèi)帶有等量正負(fù)電荷所形成電場(chǎng)的中垂線上有一點(diǎn)P，一個(gè)帶正電的帶電粒子A在外力作用下從P點(diǎn)沿著中垂線向下運(yùn)動(dòng)，下列說(shuō)法正確的是（    ）

  A．粒子A向下運(yùn)動(dòng)過(guò)程中電場(chǎng)力一定越來(lái)越大

  B．粒子A向下運(yùn)動(dòng)過(guò)程中電場(chǎng)力一定先增大后減小

  C．粒子A向下運(yùn)動(dòng)過(guò)程中所經(jīng)各點(diǎn)電勢(shì)一定相等

D．粒子A向下運(yùn)動(dòng)過(guò)程中電勢(shì)能一定越來(lái)越小

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：


如圖，一半徑為R的圓表示一柱形區(qū)域的橫截面（紙面），O為圓心。在柱形區(qū)域內(nèi)加一方向垂直于紙面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，一質(zhì)量為m、電荷量為+q的粒子沿圖中直徑從圓上的A點(diǎn)射入柱形區(qū)域，在圓上的D點(diǎn)離開(kāi)該區(qū)域，已知圖中，現(xiàn)將磁場(chǎng)換為豎直向下的勻強(qiáng)電場(chǎng)，同一粒子以同樣速度沿直徑從A點(diǎn)射入柱形區(qū)域，也在D點(diǎn)離開(kāi)該區(qū)域。若磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B，不計(jì)重力，試求：

（1）電場(chǎng)強(qiáng)度E的大�。�

（2）經(jīng)磁場(chǎng)從A到D的時(shí)間與經(jīng)電場(chǎng)從A到D的時(shí)間之比。

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：


某同學(xué)選擇多用電表的“×10”擋測(cè)量一電阻的阻值。正確操作后得到如圖所示的指針情況。則電阻的阻值約為_(kāi)_________Ω.

（2）為了精確測(cè)量該電阻的阻值，該同學(xué)從實(shí)驗(yàn)室找來(lái)了下列器材：
電流表A1（0~40mA、內(nèi)阻r1=10Ω）

電流表A2（0~100mA、內(nèi)阻r2≈5Ω）
滑動(dòng)變阻器R（0~10Ω）

定值電阻R0（阻值為100Ω）
電源E（電動(dòng)勢(shì)6V、有內(nèi)阻）

開(kāi)關(guān)、導(dǎo)線若干

①實(shí)驗(yàn)中要求調(diào)節(jié)范圍盡可能大，在方框內(nèi)畫出符合要求的電路圖.

②用I1、I2分別表示電流表A1、A2的示數(shù)，該同學(xué)通過(guò)描點(diǎn)得到了如圖所示的I1-I2圖像，則電阻的阻值為_(kāi)_________Ω

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：


、如圖1所示的電路中，理想變壓器原、副線圈匝數(shù)比為5:1,原線圈接入如圖2所示的電壓，副線圈接火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)(報(bào)警器未畫出)，電壓表和電流表均為理想電表，為定值電阻,R為半導(dǎo)體熱敏電阻，其阻值隨溫度的升高而減小。下列說(shuō)法中正確的是

A.圖2中電壓的有效值為V          B.電壓表的示數(shù)為44V

C.R處出現(xiàn)火警時(shí)，電流表示數(shù)增大         D.R處出現(xiàn)火警時(shí)，電阻消耗的電功率增大

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：


一根輕質(zhì)彈簧一端固定，用大小為F1的力壓彈簧的另一端，平衡時(shí)長(zhǎng)度為l1；改用大小為F2的力拉彈簧，平衡時(shí)長(zhǎng)度為l2．彈簧的拉伸或壓縮均在彈性限度內(nèi)，該彈簧的勁度系數(shù)為（　�。�

　

A．

B．

C．

D．

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