【題目】如圖所示，質(zhì)量為M＝3.0kg的小車以v0＝1.0m/s的速度在光滑的水平面上向左運動，車上AD部分是表面粗糙的水平軌道，DC部分是光滑的1/4圓弧，整個軌道由絕緣材料制成，小車所在空間內(nèi)有豎直向上的勻強電場和垂直紙面向里的勻強磁場，電場強度E＝40N/C，磁感應(yīng)強度B＝2.0T�，F(xiàn)有一質(zhì)量為m＝1.0kg、電荷量為q＝－1.0×10－2C的滑塊以u＝8m/s的水平速度向右沖上小車，當(dāng)滑塊通過D點時速度為v1＝5.0m/s（滑塊可視為質(zhì)點，g取10 m/s2），求：

（1）滑塊從A到D的過程中，小車、滑塊組成的系統(tǒng)損失的機械能；

（2）如果圓弧軌道半徑R＝1.0m，求滑塊剛過D點時對軌道的壓力；

（3）若滑塊通過D點時，立即撤去磁場，要使滑塊不沖出圓弧軌道，求此圓弧的最小半徑。

【答案】（1）21J （2）35.5 N，方向豎直向下 （3）0.90m

【解析】解：（1）設(shè)滑塊運動到D點時的速度為v1，小車此時的速度為v2，滑塊從A運動到D的過程中系統(tǒng)動量守恒，取向右方向為，根據(jù)動量守恒有：mu－Mv0＝mv1＋Mv2

解得：v2＝0

滑塊從A到D的過程中，小車、滑塊組成的系統(tǒng)損失的機械能為：

解得：ΔE＝21J

（2）因滑塊過D點時小車的瞬間速度為零，所以滑塊此該對地做圓周運動。設(shè)滑塊剛過D點時，受到軌道的支持力為FN，根據(jù)向心力公式有：FN－(mg＋qE＋qv1B)＝

解得：FN＝35.5 N

根據(jù)牛頓第三定律，滑塊過D點時對軌道的壓力為： ＝35.5 N，方向豎直向下

（3）要使滑塊不沖出圓弧軌道，且圓弧的最小半徑，則滑塊沿圓弧軌道上升到最高點C時滑塊與小車具有共同速度，設(shè)此共同速度為v，根據(jù)動量守恒定律有：mv1＝(m＋M)v

解得：v＝1.25m/s

設(shè)圓弧軌道的最小半徑為Rmin，由能量守恒有：

解得：Rmin＝0.90m

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】2016年8月16日1時40分,我國在酒泉衛(wèi)星發(fā)射中心用長征二號運載火箭成功將世界首顆量子科學(xué)實驗衛(wèi)星“墨子號”發(fā)射升空,首次實現(xiàn)地空量子通信,這種方式能極大提高通信保密性,設(shè)計壽命為兩年,運行在高度為h=500km的極地軌道,已知地球半徑R=6400km,地面的重力加速度g=10m/s2,引力常數(shù)G=6.67×10-11N·m2/kg2。則( )

A. “墨子號”衛(wèi)星屬于地球同步衛(wèi)星

B. “墨子號”衛(wèi)星的線速度大于第一宇宙速度,并且小于第二宇宙速度

C. 由以上數(shù)據(jù)可以估算出”墨子號”衛(wèi)星的質(zhì)量

D. 由以上數(shù)據(jù)可以估算出地球的質(zhì)量

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】a、b兩種單色光以不同的入射角從某種玻璃射向空氣，光路如圖所示，關(guān)于a、b兩種單色光.下列說法正確_______

A.在真空中,a光的傳播速度大于b光的傳播速度

B.在同一玻璃中，a光的傳播速度大于b光的傳播速度

C.從同一玻璃射向空氣時，發(fā)生全反射時a光對應(yīng)的臨界角比b光小

D.對同一雙縫干涉裝置，a光的干涉條紋比b光干涉條紋寬

E.在相同條件下，a光比b光更容易發(fā)生明顯行射現(xiàn)象

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】新中國成立60周年時，在天安門廣場舉行了盛大的閱兵儀式。各個部隊和軍種為準(zhǔn)備閱兵儀式都進行了緊張的演練。如圖所示，是空軍演練時一空降兵從跳離飛機到落地的整個過程在豎直方向運動的v－t圖象，下列說法中正確的是（ ）

A. 空降兵和降落傘整體所受空氣阻力隨速度增大而減小

B. 0～10s內(nèi)做加速度逐漸減小的加速運動動，10～15s內(nèi)做加速度增大的減速運動

C. 第10s末打開降落傘，以后做勻減速運動至第15s末

D. 10～15s內(nèi)加速度方向豎直向上，加速度大小逐漸減小

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】市場上出現(xiàn)了一種新式的游標(biāo)卡尺，這種游標(biāo)卡尺上的刻度與傳統(tǒng)的舊式游標(biāo)卡尺明顯不同，新式游標(biāo)卡尺的刻度看起來很稀疏，使得讀數(shù)時清晰明了，便于正確讀數(shù)。新式游標(biāo)卡尺也有10分度、20分度、50分度三種規(guī)格，但刻度卻是：19mm等分成10份、39 mm等分成20份、99 mm等分成50份。以“39 mm等分成20份”的新式游標(biāo)卡尺為例，它的精確度是___________mm，用此新式游標(biāo)卡尺測量某一物體的厚度，測量時游標(biāo)的示數(shù)如圖所示，其讀數(shù)是___________cm。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，A、B兩物體在水平拉力作用下一起做勻速運動，C、D兩物體在水平拉力作用下一起做勻加速運動，設(shè)AB間動摩擦因數(shù)為μ1，B與地面間動摩擦因數(shù)為μ2，CD間動摩擦因數(shù)為μ3，D與地面間動摩擦因數(shù)為μ4，則可能正確的是（ ）

A. μ1=0、μ2=0、μ3=0、μ4=0；

B. μ1=0、μ2≠0、μ3≠0、μ4=0；

C. μ1≠0、μ2=0、μ3≠0、μ4=0；

D. μ1≠0、μ2≠0、μ3≠0、μ4≠0

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】在豎直平面內(nèi)有與平面平行的勻強電場，一質(zhì)量為m、帶電量為+q的小球從豎直平面的坐標(biāo)原點O處以某一速度拋出，已知小球經(jīng)y軸上的某點P點時速度最小，小球經(jīng)Q點時速度大小與O點的速度大小相同，且xQ=d，yQ=d，如圖所示。已知重力加速度為g，求：

（1）電場強度的最小值

（2）若電場強度為(1)中所求的值，則

①小球從O點拋出時的初速度的大小

②小球再次經(jīng)過x軸的坐標(biāo)。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，傾角為α的光滑斜面下端固定一絕緣輕彈簧，M點固定有一個帶電量為-q的小球甲。整個裝置處在場強大小為E、方向沿斜面向下的勻強電場中。另一個帶電量為+q．質(zhì)量為m的小球乙，從N點由靜止釋放后，沿著斜面向下運動。重力加速度為g則（ ）

A. 小球乙返回時，有可能撞到小球甲

B. 小球乙在N點的加速度大小為

C. 小球乙剛接觸彈簧時，速度最大

D. 小球乙沿著斜面向下運動過程中，其電勢能可能增加

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】某實驗小組利用所提供的如下器材測量某一定長電阻絲Rx(電阻約為10Ω)的電阻率。使用刻度尺測得電阻絲長度L=0.825m，使用螺旋測微器測量電阻絲的直徑，可供選擇的器材還有：

電池組E(電動勢為9.0V，內(nèi)阻約1Ω)

電流表A1(量程0~100mA，內(nèi)阻為5Ω)

電流表A2(量程0~0.6A，內(nèi)阻約0.3Ω)

定值電阻R1=55Ω

滑動變阻器R(0~5Ω)

開關(guān)一個、導(dǎo)線若干.

(1)螺旋測微器示數(shù)如圖所示，可知電阻絲直徑為_______mm

(2)若想更加精確地測出電阻絲電阻，請設(shè)計出測量電路圖_____，并標(biāo)明所用器材符號.要求使用提供的全部器材，能夠測量多組數(shù)據(jù)，測量盡量準(zhǔn)確.

(3)按照所設(shè)計出的測量電路，在某次測量中獲得的數(shù)據(jù)如下圖，則電流表A1的示數(shù)為_______mA，電流表A2的示數(shù)為________A.

(4)由以上所測的數(shù)據(jù)可算得金屬絲的電阻率為_________

A. 9.90×10-4Ω.m B. 9.90×10-3Ω.m C.9.90×10-6Ω.m D.9.90×10-7Ω.m

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