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【題目】在水平向右的勻強電場中，有一絕緣直桿固定在豎直平面內，桿與水平方向夾角為53°，桿上A、B兩點間距為L。將一質量為m、帶電量為q的帶正電小球套在桿上，從A點以一定的初速度釋放后恰好沿桿勻速下滑。已知勻強電場的場強大小為E= 。求：

（1）軌道與小球間的動摩擦因數μ；

（2）從A點運動到B點過程中，小球電勢能的變化量。

（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：對小球受力分析，受重力、電場力、摩擦力和彈力作用，根據平衡方程求出動摩擦因數；根據功能關系求出電勢能的變化量。

（1）圓環(huán)的受力情況如圖所示

其中，電場力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: 將相應數據代入解得：μ≈0.29

（2）克服電場力做功為：

帶電小球克服電場力做功，電勢能增加，增加量為0.45 mgL

練習冊系列答案
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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，兩足夠長且不計其電阻的光滑金屬軌道，如圖所示放置，間距為d＝1 m，在左端斜軌道部分高h＝1.25 m處放置一金屬桿a，斜軌道與平直軌道區(qū)域以光滑圓弧連接，在平直軌道右端放置另一金屬桿b，桿a、b電阻Ra＝2 Ω、Rb＝5 Ω，在平直軌道區(qū)域有豎直向上的勻強磁場，磁感強度B＝2 T．現桿b以初速度v0＝5 m/s開始向左滑動，同時由靜止釋放桿a，桿a由靜止滑到水平軌道的過程中，通過桿b的平均電流為0.3 A；從a下滑到水平軌道時開始計時， a、b桿運動速度－時間圖象如圖所示(以a運動方向為正)，其中ma＝2 kg，mb＝1 kg，g取10 m/s2，求：

(1)桿a在斜軌道上運動的時間；

(2)桿a在水平軌道上運動過程中通過其截面的電荷量；

(3)在整個運動過程中桿b產生的焦耳熱．

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，一氣缸豎直放在水平地面上，缸體質量M＝10kg，活塞質量m＝4kg，活塞橫截面積S＝2×10－3m2，活塞上面封閉了一定質量的理想氣體，活塞下面與勁度系數k＝2×103N/m 的豎直輕彈簧相連，氣缸底部有氣孔O與外界相通，大氣壓強p0＝1.0×105Pa.當氣缸內氣體溫度為127℃時，彈簧為自然長度，此時缸內氣柱長度L1＝20cm.g取10m/s2，缸體始終豎直，活塞不漏氣且與缸壁無摩擦．

①當缸內氣柱長度L2＝24cm時，缸內氣體溫度為多少？

②缸內氣體溫度上升到T0以上，氣體將做等壓膨脹，則T0為多少？

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【題目】某研究小組用如圖所示實驗器材驗證動能定理。他們將兩光電門固定在力學軌道上，兩光電門之間的距離為l，質量為M的小車與質量為m的回形針通過細線和滑輪相連接（Mm），實驗中用回形針拉動小車在軌道上運動。如圖所示，記錄下小車通過兩光電門的時間分別為t1和t2，測出擋光片的寬度為d，即可驗證恒力做功的動能定理。

(1)為了減小實驗誤差，研究小組通過選擇合適質量的回形針，提高實驗精度。研究小組選取122.9g的小車和不同質量的回形針進行實驗，得到如下表所示的實驗結果。從表中數據看出，回形針的質量越小，實驗誤差____________。

表：回形針質量與實驗誤差的關系

(2)研究小組以小車為研究對象，在實驗中不考慮摩擦影響，若能獲得等量關系式是____________（用t1、t2、d、M、m、l表示），即可驗證恒力做功的動能定理。

(3)為進一步減小實驗誤差，研究小組繼續(xù)減少回形針質量，發(fā)現實驗誤差反而增大了。你認為造成的原因是____________。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，一輕質彈簧的一端固定在小球A上，另一端與小球B接觸但未連接，該整體靜止放在離地面高為H=5m的光滑水平桌面上�，F有一小球C從光滑曲面上離桌面h=1.8m高處由靜止開始滑下，與小球A發(fā)生碰撞（碰撞時間極短）并粘在一起壓縮彈簧推動小球B向前運動，經一段時間，小球B脫離彈簧，繼續(xù)在水平桌面上勻速運動一段時間后從桌面邊緣飛出。小球均可視為質點，忽略空氣阻力，已知mA=2kg，mB=3kg，mC=1kg，g=10 m/s2。

求：（1）小球C與小球A碰撞結束瞬間的速度；

（2）小球B落地點與桌面邊緣的水平距離。

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【題目】如圖所示，一帶電粒子的質量為m、電荷量為q，以初速度v0從左端A點沿中心虛線射入正交的勻強電場、勻強磁場區(qū)域，電場強度大小為E，磁感應強度大小為B．粒子從C點以速度v(未知)射出，側移量為y．不計粒子的重力，則下列說法中正確的是( )

A．軌跡AC是圓弧的一部分

B．速率v＝

C．粒子通過復合場區(qū)域所用時間t＝

D．粒子在復合場區(qū)域內運動的加速度大小恒為a＝||，方向時刻改變

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【題目】目前人類正在積極探索載人飛船登陸火星的計劃，假設一艘飛船繞火星運動時，經歷了由軌道Ⅲ變到軌道Ⅱ再變到軌道Ⅰ的過程，如圖所示，下列說法中正確的是( )

A．飛船沿不同軌道經過P點時的加速度均相同

B．飛船沿不同軌道經過P點時的速度均相同

C．飛船在軌道Ⅰ上運動時的機械能小于在軌道Ⅱ上運動時的機械能

D．飛船在軌道Ⅱ上由Q點向P點運動時，速度逐漸增大，機械能也增大

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【題目】如左圖所示，假設某星球表面上有一傾角為θ的固定斜面，一質量為m的小物塊從斜面底端沿斜面向上運動，其速度–時間圖象如右圖所示。已知小物塊和斜面間的動摩擦因數為，該星球半徑為。引力常量，則下列正確的是

A．該星球的第一宇宙速度

B．該星球的質量

C．該星球的自轉周期

D．該星球的密度

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【題目】2017年2月24日消息，日前，木星南極高清畫面曝光， 美國“朱諾”號永留錯誤軌道。 “朱諾”號是第一艘使用太陽能為能源拜訪木星的探測器。2016年7月4日抵達木星，“朱諾”號被木星引力俘獲后，“朱諾”號進入一個環(huán)繞周期為53.5天的大橢圓軌道，并繞木星運行兩圈，這樣的軌道有助于“朱諾”號節(jié)省電力�！爸熘Z”號還會進行調整，進入一個環(huán)繞周期為14天的橢圓軌道，之后便開始完全展開科學探測任務。已知引力常量G，下列說法正確的是

A．要使“朱諾”號被木星引力俘獲，進入環(huán)繞木星的工作軌道，需要點火加速

B．“朱諾”號從周期為53.5天的大橢圓軌道變軌到環(huán)繞周期為14天的橢圓軌道，需要減速制動

C．若調整“朱諾”號繞木星做圓周運動，并測出“朱諾”號繞木星做圓周運動的軌道半徑和周期，就可以求出木星的質量和密度

D．若調整“朱諾”號在木星表面附近繞木星做圓周運動，測出“朱諾”號繞木星做圓周運動的軌道周期，就可以求出木星的密度

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