【題目】在水平向右的勻強(qiáng)電場(chǎng)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(diǎn)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(diǎn)以一定的初速度釋放后恰好沿桿勻速下滑。已知?jiǎng)驈?qiáng)電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)大小為E= 。求：

（1）軌道與小球間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ；

（2）從A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)過(guò)程中，小球電勢(shì)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(duì)小球受力分析，受重力、電場(chǎng)力、摩擦力和彈力作用，根據(jù)平衡方程求出動(dòng)摩擦因數(shù)；根據(jù)功能關(guān)系求出電勢(shì)能的變化量。

（1）圓環(huán)的受力情況如圖所示

其中，電場(chǎng)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(yīng)數(shù)據(jù)代入解得：μ≈0.29

（2）克服電場(chǎng)力做功為：

帶電小球克服電場(chǎng)力做功，電勢(shì)能增加，增加量為0.45 mgL

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：

【題目】物體在萬(wàn)有引力場(chǎng)中具有的勢(shì)能叫做引力勢(shì)能．若取兩物體相距無(wú)窮遠(yuǎn)時(shí)的引力勢(shì)能為零，一個(gè)質(zhì)量為m0的質(zhì)點(diǎn)距質(zhì)量為M0的引力中心為r0時(shí)，其萬(wàn)有引力勢(shì)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(yùn)動(dòng)的軌道半徑增大為r2，則在此過(guò)程中

A. 衛(wèi)星勢(shì)能增加了

B. 衛(wèi)星動(dòng)能減少了

C. 衛(wèi)星機(jī)械能增加了

D. 衛(wèi)星上的發(fā)動(dòng)機(jī)所消耗的最小能量為

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】在“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”的實(shí)驗(yàn)中，小明同學(xué)利用傳感器設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)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(tái)紅外線計(jì)時(shí)器，能自動(dòng)記錄小球擋住紅外線的時(shí)間，改變小球下落高度，進(jìn)行多次 重復(fù)實(shí)驗(yàn)。此方案驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律方 便快

（1）用螺旋測(cè)微器測(cè)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(guò)程中機(jī)械能是否守恒，應(yīng)作下列_______圖象。

A． 圖象 B． 圖象 C． 圖象 D． 圖象

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

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【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(zhǎng) 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(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，傳送帶右側(cè)空間存在互相垂 直的勻強(qiáng)電場(chǎng)和勻強(qiáng)磁場(chǎng)，電場(chǎng)強(qiáng)度 E=20N/C，磁感應(yīng)強(qiáng)度 B=3.0T，方向垂直紙面向外。兩 個(gè)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(diǎn)，將 a 物塊從圓弧軌道頂端由靜止釋放，運(yùn)動(dòng)到最低點(diǎn)與 b 發(fā)生正碰，碰撞時(shí)間極短，碰后粘合在一起，離開傳送帶后一起飛入復(fù)合場(chǎng) 中，最后以與水平成角落在地面上的 P 點(diǎn)（如圖）， 已知兩物塊與傳送帶之間的動(dòng)摩擦因數(shù)均為μ=0.1，取 g=10，a、b 均可看做質(zhì)點(diǎn)。求：

（1）物塊 a 運(yùn)動(dòng)到圓弧軌道最低點(diǎn)時(shí)對(duì)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(yùn)動(dòng)過(guò)程中，a、b系統(tǒng)機(jī)械能的變化量。

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】一列簡(jiǎn)諧橫波沿x軸傳播，P為x= 1m處的質(zhì)點(diǎn)，振動(dòng)傳到P點(diǎn)開始計(jì)時(shí)，P點(diǎn)的振動(dòng)圖像如圖甲所示．圖乙為t=0.6 s時(shí)的波動(dòng)圖像，則下列說(shuō)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(dòng)方向向下

E．這列波的P點(diǎn)由圖乙位置開始在0.2s時(shí)間內(nèi)通過(guò)的路程為2m

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科目：高中物理 來(lái)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(guò)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(guò)bc 段時(shí)做勻速運(yùn)動(dòng)，其余路段均做變速運(yùn)動(dòng)．以下描述該汽車運(yùn)動(dòng)全過(guò)程v－t 圖中，可能正確的是

A.

B.

C.

D.

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，PQNM是由粗裸導(dǎo)線連接兩個(gè)定值電阻組合成的閉合矩形導(dǎo)體框，水平放置，金屬棒ab與PQ、MN垂直，并接觸良好．整個(gè)裝置放在豎直向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁感強(qiáng)度B=0.4T．已知ab有效長(zhǎng)度為L=0.5m，電阻R1=2Ω，R2=4Ω，其余電阻均忽略不計(jì)，若使ab以v=5m/s的速度向右勻速運(yùn)動(dòng)，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(jì)摩擦）

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】關(guān)于重力勢(shì)能，以下說(shuō)法正確的是（　　）

A. 重力勢(shì)能的大小是相對(duì)的

B. 重力勢(shì)能的變化量跟物體運(yùn)動(dòng)路徑無(wú)關(guān)

C. 如果一個(gè)物體克服重力做功8J，則它的重力勢(shì)能就減少8J

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

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，質(zhì)量m1=0.1kg，電阻Rl=0.3Ω，長(zhǎng)度l=0.4m的導(dǎo)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(dòng)摩擦因數(shù)=0.2，相距0.4m的MM’、NN’相互平行，電阻不計(jì)且足夠長(zhǎng)．MN電阻R2=0.1Ω且垂直于MM’．整個(gè)裝置處于豎直向上的磁感應(yīng)強(qiáng)度B=0.5T的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中．垂直于ab施加F=2N的水平恒力，ab從靜止開始無(wú)摩擦地運(yùn)動(dòng)，始終與MM’、NN’保持良好接觸．當(dāng)ab運(yùn)動(dòng)到某處時(shí)，框架開始運(yùn)動(dòng)．設(shè)框架與水平面間的最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力，g取10m/s2．求：

(1)框架開始運(yùn)動(dòng)時(shí)導(dǎo)體棒ab的加速度a 的大�。�

(2)框架開始運(yùn)動(dòng)時(shí)導(dǎo)體棒ab的速度v 的大��；

(3)從導(dǎo)體棒ab開始運(yùn)動(dòng)到框架開始運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中，MN上產(chǎn)生的熱量Q=0.1J，該過(guò)程通過(guò)導(dǎo)體棒ab的電量的大小．

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