(19分) 如圖所示，在一傾角為370的絕緣斜面下端O，固定有垂直于斜面的絕緣擋板。斜面ON段粗糙，長度s=0.02m，NM段光滑，長度L=0.5m。在斜面的所在區(qū)域有豎直向下的勻強(qiáng)電場，場強(qiáng)為2×lo5 N/C。有一小滑塊質(zhì)量為2×10－3 kg，帶正電，電量為 1×l0－7C，小滑塊與ON段表面的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.75。將小滑塊從M點(diǎn)由靜止釋放，在運(yùn)動(dòng)過程中沒有電量損失，與擋板相碰后原速返回。已知，，g取 l0m/s2．求：

(1)小滑塊第一次過N點(diǎn)的速度大��；

(2)小滑塊最后停在距離擋板多遠(yuǎn)的位置；

(3)小滑塊在斜面上運(yùn)動(dòng)的總路程。

 

【答案】

（1）m/s；（2）m  ；（3）m

【解析】

試題分析：(1)小滑塊第一次過N點(diǎn)的速度為v，則由動(dòng)能定理有

  (3分)

代入數(shù)據(jù)得：m/s  (2分)

(2)滑塊在ON段運(yùn)動(dòng)時(shí)所受的摩擦力N

滑塊所受重力、電場力沿斜面的分力N

因此滑塊沿ON下滑時(shí)做勻速運(yùn)動(dòng)，上滑做勻減速運(yùn)動(dòng)，速度為零時(shí)可停下(1分)。

設(shè)小滑與擋板碰撞n次后停在距擋板距離為x處，則由動(dòng)能定理得：

(2分)

由m 得：  (2分)

取得：m   (1分)

(2)設(shè)滑塊每一次與擋板碰撞沿斜面上升的距離減少，由能量守恒得：

 (2分)

代入數(shù)據(jù)得： (1分)

滑塊第一次與擋板碰撞后沿斜面上升的距離m(1分)

滑塊第p次與擋板碰撞后沿斜面上升的距離(1分)

滑塊移動(dòng)的總路程(1分)

由于m，得，取p=12代入上式得：m(2分)

考點(diǎn)：動(dòng)能定理，能量守恒定律。

 

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：

(19分）如圖所示，光滑斜面的傾角a =30°，在斜面上放置一矩形線框abcd，ab邊的邊長l1= 1m，bc邊的邊長l2 =0. 6ra，線框的質(zhì)量m = 1kg,電阻R=0. 1Ω，線框受到沿光滑斜面向上的恒力F的作用，已知F = 1ON.斜面上ef線（ef//gh）的右方有垂直斜面向上的均勻磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度B隨時(shí)間t的變化情況如B- t圖象所示，時(shí)間t是從線框由靜止開始運(yùn)動(dòng)時(shí)刻起計(jì)的.如果線框從靜止開始運(yùn)動(dòng)，進(jìn)人磁場最初一段時(shí)間是勻速的，ef線和gh的距離s =5.1m，取 g = 10m/s2.求:

(1) 線框進(jìn)人磁場前的加速度；

(2 )線框進(jìn)人磁場時(shí)勻速運(yùn)動(dòng)的速度v；

(3) ab邊運(yùn)動(dòng)到gh線的過程中產(chǎn)生的焦耳熱

 

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科目：高中物理 來源：2013-2014河北石家莊高中畢業(yè)班3月教學(xué)質(zhì)量檢測（二）物理試卷（解析版） 題型：計(jì)算題

(19分）如圖所示，在xoy平面內(nèi)，以O'(0,R）為圓心、R為半徑的圓內(nèi)有垂直平面向外的勻強(qiáng)磁場，x軸下方有垂直平面向里的勻強(qiáng)磁場，兩區(qū)域磁感應(yīng)強(qiáng)度大小相等。第四象限有一與x軸成45°角傾斜放置的擋板PQ，P、Q兩點(diǎn)在坐標(biāo)軸上，且OP兩點(diǎn)間的距離大于2R，在圓形磁場的左側(cè)0<y<2R的區(qū)間內(nèi)，均勻分布著質(zhì)量為m、電荷量為＋q的一簇帶電粒子，當(dāng)所有粒子均沿x軸正向以速度v射入圓形磁場區(qū)域時(shí)，粒子偏轉(zhuǎn)后都從O點(diǎn)進(jìn)人x軸下方磁場，結(jié)果有一半粒子能打在擋板上。不計(jì)粒子重力、不考慮粒子間相互作用力。求：

（1）磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大��；

（2）擋板端點(diǎn)P的坐標(biāo)；

（3）擋板上被粒子打中的區(qū)域長度。

 

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科目：高中物理 來源：2012-2013學(xué)年福建省福州市高三5月質(zhì)檢物理試卷（解析版） 題型：計(jì)算題

(19分）如圖所示，在傾角為30°的光滑斜面上，一勁度系數(shù)為k的輕質(zhì)彈簧一端固定在固定擋板C上，另一端連接一質(zhì)量為m的物體A，—輕細(xì)繩通過定滑輪，一端系在物體A上，另一端有一細(xì)繩套，細(xì)繩與斜面 平行,物體A處于靜止?fàn)顟B(tài)。現(xiàn)在細(xì)繩套上輕輕掛上一 個(gè)質(zhì)量也為m的物體B,A將在斜面上做簡諧運(yùn)動(dòng)。試求：

(1)物體A的振幅；

(2)物體A的最大速度值；

(3)物體B下降到最低點(diǎn)時(shí)，細(xì)繩對物體B的拉力值。

 

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科目：高中物理 來源：2012-2013學(xué)年四川綿陽高三第二次診斷性考試?yán)砭C試卷物理試卷（解析版） 題型：計(jì)算題

(19 分）如圖所示，正方形單匝均勻線框abcd,邊長L=0.4m，每邊電阻相等，總電阻R=0.5Ω。 一根足夠長的絕緣輕質(zhì)細(xì)線跨過兩個(gè)輕質(zhì)光滑定滑輪，一端連接正方形線框，另一端連接絕緣物體P,物體P放在一個(gè)光滑的足夠長的固定斜面上，斜面傾角θ=30°,斜面上方的細(xì)線與斜面平行。在正方形線框正下方有一有界的勻強(qiáng)磁場，上邊界I和下邊界II都水平， 兩邊界之間距離也是L=0.4m。磁場方向水平，垂直紙面向里，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小B=0.5T。 現(xiàn)讓正方形線框的cd邊距上邊界I的正上方高度h=0.9m的位置由靜止釋放，且線框在運(yùn)動(dòng)過程中始終與磁場垂直，cd邊始終保持水平，物體P始終在斜面上運(yùn)動(dòng)，線框剛好能 以v =3m/S的速度進(jìn)入勻強(qiáng)磁場并勻速通過勻強(qiáng)磁場區(qū)域。釋放前細(xì)線繃緊，重力加速度 g=10m/s2,不計(jì)空氣阻力。

(1)線框的cd邊在勻強(qiáng)磁場中運(yùn)動(dòng)的過程中，c、d間的電壓是多大？

(2)線框的質(zhì)量m1和物體P的質(zhì)量m2分別是多大？

(3)在cd邊剛進(jìn)入磁場時(shí)，給線框施加一個(gè)豎直向下的拉力F使線框以進(jìn)入磁場前的加速度勻加速通過磁場區(qū)域，在此過程中，力F做功W=0.23J,求正方形線框cd邊產(chǎn)生的焦耳熱是多少？

 

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科目：高中物理 來源：2011-2012學(xué)年四川省德陽市高三3月第二次診斷性檢測理綜物理試題（解析版） 題型：計(jì)算題

(19分）如圖所示，光滑斜面的傾角a =30°，在斜面上放置一矩形線框abcd，ab邊的邊長l1= 1m，bc邊的邊長l2 =0. 6ra，線框的質(zhì)量m = 1kg,電阻R=0. 1Ω，線框受到沿光滑斜面向上的恒力F的作用，已知F = 1ON.斜面上ef線（ef//gh）的右方有垂直斜面向上的均勻磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度B隨時(shí)間t的變化情況如B- t圖象所示，時(shí)間t是從線框由靜止開始運(yùn)動(dòng)時(shí)刻起計(jì)的.如果線框從靜止開始運(yùn)動(dòng)，進(jìn)人磁場最初一段時(shí)間是勻速的，ef線和gh的距離 s =5.1m，取 g = 10m/s2.求:

(1) 線框進(jìn)人磁場前的加速度；

(2 )線框進(jìn)人磁場時(shí)勻速運(yùn)動(dòng)的速度v；

(3) ab邊運(yùn)動(dòng)到gh線的過程中產(chǎn)生的焦耳熱

 

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