（10分）如圖所示，在的豎直勻強(qiáng)電場(chǎng)中，有一光滑的半圓形絕緣軌QPN與一水平絕緣軌道MN連接，半圓形軌道平面與電場(chǎng)線平行，P為QN圓弧的中點(diǎn)，其半徑R=40cm，一帶正電q=10-4C的小滑塊質(zhì)量m=10g，與水平軌道間的動(dòng)摩擦因數(shù)，位于N點(diǎn)右側(cè)x=1.5m處，取g=10m/s2，求：

（1）要使小滑塊恰能運(yùn)動(dòng)到圓軌道的最高點(diǎn)Q，則滑塊應(yīng)以多大的初速度v0向左運(yùn)動(dòng)？
（2）這樣運(yùn)動(dòng)的滑塊通過P點(diǎn)時(shí)對(duì)軌道的壓力是多大？
（1）（2）

試題分析：（1）設(shè)小球到達(dá)Q點(diǎn)時(shí)速度為，則（2分）
滑塊從開始運(yùn)動(dòng)到達(dá)Q點(diǎn)過程中，由動(dòng)能定理得
（2分）
聯(lián)立兩式并代入數(shù)據(jù)解得：（1分）
（2）設(shè)滑塊到達(dá)P點(diǎn)時(shí)速度為，則從開始運(yùn)動(dòng)到P點(diǎn)過程：
（2分）
又在P點(diǎn)時(shí)：（2分）
代入數(shù)據(jù)，解得（1分）
點(diǎn)評(píng)：難度中等，帶電粒子在電場(chǎng)、重力場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)，由于電場(chǎng)力和重力做功均與路徑無關(guān)，利用動(dòng)能定理求解問題相對(duì)要簡(jiǎn)單
練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源：不詳 題型：計(jì)算題

如圖所示，圓心在原點(diǎn)、半徑為R的圓將xOy平面分為兩個(gè)區(qū)域，在圓內(nèi)區(qū)域Ⅰ（r≤R）和圓外區(qū)域Ⅱ（r＞R）分別存在兩個(gè)磁場(chǎng)方向均垂直于XOY平面的勻強(qiáng)磁場(chǎng)；垂直于XOY平面放置了兩塊平面熒光屏，其中熒光屏甲平行于X軸放置在Y軸坐標(biāo)為-2.22R的位置，熒光屏乙平行于Y軸放置在X軸坐標(biāo)為3.5R的位置。現(xiàn)有一束質(zhì)量為m、電荷量為q（q＞0）、動(dòng)能為E0的粒子從坐標(biāo)為（-R，0）的A點(diǎn)沿X軸正方向射入?yún)^(qū)域Ⅰ，最終打在熒光屏甲上，出現(xiàn)坐標(biāo)為（0.4R,  -2.2R，）的亮點(diǎn)。若撤去圓外磁場(chǎng)，粒子打在熒光屏甲上，出現(xiàn)坐標(biāo)為（0，-2.2R）的亮點(diǎn)M。此時(shí)，若將熒光屏甲沿Y軸負(fù)方向平移，則亮點(diǎn)的X軸坐標(biāo)始終保持不變。（不計(jì)粒子重力影響）

（1）求在區(qū)域Ⅰ和Ⅱ中粒子運(yùn)動(dòng)速度v1、v2　的大小。
（2）求在區(qū)域Ⅰ和Ⅱ中磁感應(yīng)強(qiáng)度B1、B2的大小和方向。
（3）若上述兩個(gè)磁場(chǎng)保持不變，熒光屏仍在初始位置，但從A點(diǎn)沿X軸正方向射入?yún)^(qū)域Ⅰ的粒子束改為質(zhì)量為m、電荷量為-q、動(dòng)能為3E0的粒子，求熒光屏上的亮點(diǎn)的位置。

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：計(jì)算題

（12分）示波管是示波器的核心部分，它主要由電子槍、偏轉(zhuǎn)系統(tǒng)和熒光屏三部分組成。在電子槍中，電子由陰極K發(fā)射出來，經(jīng)加速電場(chǎng)加速，然后通過兩對(duì)相互垂直的偏轉(zhuǎn)電極形成的電場(chǎng)，發(fā)生偏轉(zhuǎn)。其示意圖如圖（圖中只給出了一對(duì)方向偏轉(zhuǎn)的電極）所示。電子束打在熒光屏上形成光跡。這三部分均封裝于真空玻璃殼中。已知電子的電荷量=1.6×10C，質(zhì)量=9.0×10kg，電子所受重力及電子之間的相互作用力均可忽略不計(jì)，不考慮相對(duì)論效應(yīng)。

（1）若從陰極逸出電子的初速度可忽略不計(jì)，要使電子被加速后的動(dòng)能達(dá)到1.6×10J，求加速電壓為多大；
（2）電子被加速后進(jìn)入偏轉(zhuǎn)系統(tǒng)，X方向的偏轉(zhuǎn)電極不加電壓，只在方向偏轉(zhuǎn)電極加電壓，即只考慮電子沿Y（豎直）方向的偏轉(zhuǎn)情況，偏轉(zhuǎn)電極的極板長(zhǎng)=4cm，兩板間距離=1cm，Y極板右端與熒光屏的距離=18cm，當(dāng)在偏轉(zhuǎn)電極上加的正弦交變電壓時(shí)，如果電子進(jìn)入偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)的初速度，每個(gè)電子通過偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)的過程中，電場(chǎng)可視為穩(wěn)定的勻強(qiáng)電場(chǎng)。求電子打在熒光屏上產(chǎn)生亮線的最大長(zhǎng)度；

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

在圖中虛線所示的區(qū)域存在勻強(qiáng)電場(chǎng)和勻強(qiáng)磁場(chǎng)。取坐標(biāo)如圖。一帶電粒子沿x軸正方向進(jìn)入此區(qū)域，在穿過此區(qū)域的過程中運(yùn)動(dòng)方向始終不發(fā)生偏轉(zhuǎn)。不計(jì)重力的影響，電場(chǎng)強(qiáng)度E和磁感強(qiáng)度B的方向可能是
A．E和B都沿x軸正方向B．E沿y軸正向，B沿z軸正向
C．E沿x軸正向，B沿y軸正向D．E、B都沿z軸正向

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：計(jì)算題

（10分）如圖所示，兩塊水平放置、相距為d的長(zhǎng)金屬板接在電壓可調(diào)的電源上。兩板之間的右側(cè)區(qū)域存在方向垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)。將噴墨打印機(jī)的噴口靠近上板下表面，從噴口連續(xù)不斷噴出質(zhì)量均為m、水平速度均為v0、帶相等電荷量的墨滴。調(diào)節(jié)電源電壓至U, 墨滴在電場(chǎng)區(qū)域恰能沿水平向右做勻速直線運(yùn)動(dòng)；進(jìn)入電場(chǎng)、磁場(chǎng)共存區(qū)域后，最終垂直打在下板的M點(diǎn)。

（1）判段墨滴所帶電荷的種類，并求其電荷量；
（2）求磁感應(yīng)強(qiáng)度B的值；
（3）現(xiàn)保持噴口方向不變，使其豎直下移到兩板中間的位置。為了使墨滴仍能到達(dá)下板M點(diǎn)，應(yīng)將磁感應(yīng)強(qiáng)度 調(diào)至B ',則B ' 的大小為多少？

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

如圖所示，甲帶正電，乙是不帶電的絕緣塊，甲、乙疊放在一起置于光滑的水平地面上，空間存在著水平方向的的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，在水平恒力F的作用下，甲、乙無相對(duì)滑動(dòng)的一起向左加速運(yùn)動(dòng)，在加速運(yùn)動(dòng)階段（  ）
A．甲、乙兩物塊之間的摩擦力不變
B．甲、乙兩物塊之間的摩擦力不斷增大
C．甲、乙向左運(yùn)動(dòng)的加速度不斷減小
D．甲對(duì)乙的壓力不斷增大

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：計(jì)算題

如圖所示，一個(gè)帶電的小球從P點(diǎn)自由下落，P點(diǎn)距場(chǎng)區(qū)邊界MN高為h，邊界MN下方有方向豎直向下、電場(chǎng)強(qiáng)度為E的勻強(qiáng)電場(chǎng)，同時(shí)還有垂直于紙面的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，小球從邊界上的a點(diǎn)進(jìn)入電場(chǎng)與磁場(chǎng)的復(fù)合場(chǎng)后，恰能做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，并從邊界上的b點(diǎn)穿出，已知ab=L，求：

（1）小球的帶電性質(zhì)及其電荷量與質(zhì)量的比值；
（2）該勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大小和方向；
（3）小球從P經(jīng)a至b時(shí)，共需時(shí)間為多少？

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

如圖所示，用絕緣細(xì)線拴一個(gè)帶負(fù)電的小球，帶電量為q，讓它在豎直向下的勻強(qiáng)電場(chǎng)中（場(chǎng)強(qiáng)為E）繞O點(diǎn)做豎直平面內(nèi)的勻速圓周運(yùn)動(dòng)，a、b兩點(diǎn)分別是圓周的最高點(diǎn)和最低點(diǎn)，不計(jì)空氣阻力。則下列說法中正確的是
A．小球質(zhì)量為qE/g
B．小球在運(yùn)動(dòng)中機(jī)械能守恒
C．小球經(jīng)過a點(diǎn)時(shí)，機(jī)械能最大
D．小球經(jīng)過a點(diǎn)時(shí)，電勢(shì)能最大

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：填空題

如圖所示，是等離子體發(fā)電機(jī)的示意圖，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，兩板間距離為d，要使輸出電壓為U，則等離子的速度V為_______，a是電源的_____極。

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