(12分) 如圖甲所示，場(chǎng)強(qiáng)大小為E、方向豎直向上的勻強(qiáng)電場(chǎng)內(nèi)存在著一半徑為R的圓形區(qū)域，O點(diǎn)為該圓形區(qū)域的圓心，A點(diǎn)是圓形區(qū)域的最低點(diǎn)，B點(diǎn)是圓形區(qū)域最右側(cè)的點(diǎn)。在A點(diǎn)有放射源釋放出初速度大小不同、方向均垂直于場(chǎng)強(qiáng)向右的正電荷，電荷的質(zhì)量均為m，電量均為q，不計(jì)重力。試求：

（1）運(yùn)動(dòng)軌跡經(jīng)過B點(diǎn)的電荷在A點(diǎn)時(shí)的速度多大？
（2）若在圓形區(qū)域的邊緣有一圓弧形接收屏CBD，B點(diǎn)仍是圓形區(qū)域最右側(cè)的點(diǎn)，C、D分別為接收屏上最邊緣的兩點(diǎn)，如圖乙所示，∠COB=∠BOD=37°。求該屏上接收到的電荷的末動(dòng)能大小的范圍。( 提示：sin37°=0.6，cos37°=0.8。)

（1）；（2）

解析試題分析：（1）電荷在電場(chǎng)中只受電場(chǎng)力作用，由牛頓第二定律可知：
電荷在電場(chǎng)中做類平拋運(yùn)動(dòng)，設(shè)其在A點(diǎn)的速度為，則：
水平方向有：
豎直方向有：
聯(lián)立可解得：
（2）設(shè)圓周上任意點(diǎn)P與OA成θ角，如下圖所示，電荷以初速度 由A運(yùn)動(dòng)到P時(shí)間為t0，則：

水平方向有：
豎直方向有：
電荷在A點(diǎn)的動(dòng)能：
對(duì)電荷由A運(yùn)動(dòng)到P點(diǎn)使用動(dòng)能定理有：
聯(lián)立可解得：
由此可知，角增大，動(dòng)能增大，故可知D點(diǎn)接收到的電荷的末動(dòng)能最小，C點(diǎn)接收到的電荷的末動(dòng)能最大；

最小動(dòng)能為：
最大動(dòng)能為：
考點(diǎn)：運(yùn)動(dòng)的合成分解、帶電粒子在電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)、動(dòng)能定理

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：計(jì)算題

（12分）某校課外興趣小組正在進(jìn)行遙控電動(dòng)小車性能測(cè)試，如圖所示，AB段是粗糙的水平路面，長(zhǎng)s＝7.5m，在AB段小車受到的阻力為車重的0.1倍；BCD是一段半徑R＝4 m的光滑圓弧路面，最高點(diǎn)C, 圓心O，∠BOC=37°。若小車的質(zhì)量為ｍ＝2kg，保持小車功率P=10W不變，自A點(diǎn)由靜止開始運(yùn)動(dòng)，在AB段達(dá)到最大速度后，并保持此速度勻速運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)，這時(shí)，停止遙控（關(guān)閉小車上的電動(dòng)機(jī)），而讓小車?yán)^續(xù)沿光滑圓弧路面滑行。（不計(jì)小車經(jīng)過B點(diǎn)時(shí)的能量損失，取g=10m/s2，已知sin37°=0.6；cos37°=0.8）。求：


（1）小車在AB段運(yùn)動(dòng)的最大速度大�。�
（2）小車到達(dá)C點(diǎn)時(shí)速度的大��；
（3）小車在AB段運(yùn)動(dòng)的時(shí)間。

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科目：高中物理 來源： 題型：計(jì)算題

（14分）如圖所示，絕緣水平面上的AB區(qū)域?qū)挾葹閐，帶正電、電量為q的小滑塊以大小為v0的初速度從A點(diǎn)進(jìn)入AB區(qū)域，當(dāng)滑塊運(yùn)動(dòng)至區(qū)域的中點(diǎn)C時(shí)，速度大小為，從此刻起在AB區(qū)域內(nèi)加上一個(gè)水平向左的勻強(qiáng)電場(chǎng)，電場(chǎng)強(qiáng)度E保持不變，并且AB區(qū)域外始終不存在電場(chǎng)．

（1）求滑塊受到的滑動(dòng)摩擦力大小.
（2）若加電場(chǎng)后小滑塊受到的電場(chǎng)力與滑動(dòng)摩擦力大小相等，求滑塊離開AB區(qū)域時(shí)的速度．
（3）要使小滑塊在AB區(qū)域內(nèi)運(yùn)動(dòng)的時(shí)間到達(dá)最長(zhǎng)，電場(chǎng)強(qiáng)度E應(yīng)滿足什么條件？并求這種情況下滑塊離開AB區(qū)域時(shí)的速度．

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科目：高中物理 來源： 題型：計(jì)算題

兩個(gè)質(zhì)量分別為、的小滑塊A、B和一根輕質(zhì)短彈簧，彈簧的一端與小滑塊A粘連，另一端與小滑塊B接觸而不粘連.現(xiàn)使小滑塊A和B之間夾著被壓縮的輕質(zhì)彈簧，處于鎖定狀態(tài)，一起以速度在水平面上做勻速直線運(yùn)動(dòng)，如題8圖所示.一段時(shí)間后，突然解除鎖定（解除鎖定沒有機(jī)械能損失），兩滑塊仍沿水平面做直線運(yùn)動(dòng)，兩滑塊在水平面分離后，小滑塊B沖上斜面的高度為.斜面傾角，小滑塊與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為，水平面與斜面圓滑連接.重力加速度取.求：（提示：，）

（1）A、B滑塊分離時(shí)，B滑塊的速度大小.
（2）解除鎖定前彈簧的彈性勢(shì)能.

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科目：高中物理 來源： 題型：計(jì)算題

(12分)如圖長(zhǎng)為L(zhǎng)=1.5m的水平軌道AB和光滑圓弧軌道BC平滑相接，圓弧軌道半徑R=3m，圓心在B點(diǎn)正上方O處，弧BC所對(duì)的圓心角為=53O，具有動(dòng)力裝置的玩具小車質(zhì)量為m=1kg，從A點(diǎn)開始以恒定功率P=10w由靜止開始啟動(dòng)，運(yùn)動(dòng)至B點(diǎn)時(shí)撤去動(dòng)力，小車?yán)^續(xù)沿圓弧軌道運(yùn)動(dòng)并沖出軌道。已知小車運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)時(shí)軌道對(duì)小車的支持力為FB=26N，小車在軌道AB上運(yùn)動(dòng)過程所受阻力大小恒為f=0.1mg小車可以被看成質(zhì)點(diǎn)。取g=10m／s2，，sin53o=0.8，cos53o=0.6，求：

(1)動(dòng)力小車運(yùn)動(dòng)至B點(diǎn)時(shí)的速度VB的大�。�
(2)小車加速運(yùn)動(dòng)的時(shí)間t;
(3)小車從BC弧形軌道沖出后能達(dá)到的最大離地高度。

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科目：高中物理 來源： 題型：計(jì)算題

（18分）如圖甲所示，粗糙水平面CD與光滑斜面DE平滑連接于D處；可視為質(zhì)點(diǎn)的物塊A、B緊靠一起靜置于P點(diǎn)，某時(shí)刻A、B在足夠大的內(nèi)力作用下突然分離，此后A向左運(yùn)動(dòng)．
已知：斜面的高度H=1.2m；A、B質(zhì)量分別為1kg和0.8kg，且它們與CD段的動(dòng)摩擦因數(shù)相同；A向左運(yùn)動(dòng)的速度平方與位移大小關(guān)系如圖乙；重力加速度g取10m/s2．

（1）求A、B與CD段的動(dòng)摩擦因數(shù)；
（2）求A、B分離時(shí)B的速度大小vB；
（3）要使B能追上A，試討論P(yáng)、D兩點(diǎn)間距x的取值范圍．

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科目：高中物理 來源： 題型：計(jì)算題

（12）如圖所示，同一豎直線上的A、B兩點(diǎn)，固定有等量的異種點(diǎn)電荷，電荷量為q，正、負(fù)如圖所示，△ABC為一等邊三角形(邊長(zhǎng)為L(zhǎng))，CD為AB邊的中垂線，且與右側(cè)豎直光滑圓弧軌道的最低點(diǎn)C相切，已知圓弧的半徑為R，現(xiàn)把質(zhì)量為m、帶電荷量為＋Q的小球(可視為質(zhì)點(diǎn))由圓弧的最高點(diǎn)M靜止釋放，到最低點(diǎn)C時(shí)速度為v0.已知靜電力常量為k，現(xiàn)取D為電勢(shì)零點(diǎn)，求：

(1)小球在C點(diǎn)受到的電場(chǎng)力的大小和方向；
(2)在等量異種點(diǎn)電荷的電場(chǎng)中，M點(diǎn)的電勢(shì)φM.

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科目：高中物理 來源： 題型：計(jì)算題

（17分）如圖所示，光滑固定軌道的兩端都是半徑為R的四分之一圓弧，在軌道水平面上有兩個(gè)質(zhì)量均為m的小球B、C，B、C用一長(zhǎng)度鎖定不變的輕小彈簧栓接，彈性勢(shì)能．一質(zhì)量也為m的小球A從左側(cè)的最高點(diǎn)自由滑下，A滑到水平面與B碰后立即粘在一起結(jié)合成D就不再分離（碰撞時(shí)間極短）．當(dāng)D、C一起剛要滑到右側(cè)最低點(diǎn)時(shí)，彈簧鎖定解除且立即將C彈出并與彈簧分離．求

（1）彈簧鎖定解除前瞬間，D、C速度大小
（2）彈簧鎖定解除后，C第一次滑上軌道右側(cè)圓弧部分的軌跡所對(duì)的圓心角
（3）彈簧鎖定解除后，若C、D（含彈簧）每次碰撞均在水平面；求第N次碰撞結(jié)束時(shí)，C、D的速度

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科目：高中物理 來源： 題型：計(jì)算題

（12分）如圖所示，半徑分別為R和r的甲、乙兩個(gè)光滑的圓形軌道安置在同一豎直平面上，軌道之間有一條水平軌道CD相通，一小球以一定的速度先滑上甲軌道，通過動(dòng)摩擦因數(shù)為μ的CD段，又滑上乙軌道，最后離開兩圓軌道，若小球在兩圓軌道的最高點(diǎn)對(duì)軌道的壓力都恰好為零，試求CD段的長(zhǎng)度.

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同步練習(xí)冊(cè)答案