（18分）如圖所示，現(xiàn)有一個小物塊，質(zhì)量為m=80g，帶上正電荷q =210－4C。與水平的軌道之間的滑動摩擦系數(shù)m= 0.2，在一個水平向左的勻強電場中，E = 4103V/m，在水平軌道的末端N處，連接一個光滑的的半圓形軌道，半徑為R=40cm，取g = 10m/s2，求：

（1）若小物塊恰能運動到軌道的最高點L，那么小物塊應(yīng)從距N點多遠處的A點釋放？
（2）如果小物塊在上小題中的位置A釋放，當它運動到P點（軌道中點）時軌道對它的支持力等于多少？
（3）小物塊在位置A釋放，當運動到N點時，突然撤去電場，同時加一勻強磁場，磁感應(yīng)強度，方向垂直紙面向里，問能否運動到L點？（回答：“能”或“不能”即可）如果小物塊最后能落回到水平面MN上，則剛到達MN時小物塊的速度大小為多少？

（1）（2）（3）能   

解析試題分析：（1）物塊能通過軌道最高點L的條件是
      （2分）             （1分）
A到L過程根據(jù)動能定理有：        （2分）
解得             （1分）
（2）物塊由P到L過程根據(jù)動能定理有：
         （2分）
VP=2m/s     （1分）
P點水平方向的支持力和電場力的合力提供向心力：         （2分）
          （1分）
（3）去電場，加磁場后，洛倫茲力與速度垂直，垂直圓弧面向外，而且到達N點的速度與之前相同，所有能到達L點           （3分）
小物塊從N點運動到最高點再落回到MN水平面時過程，外力沒有做功，所以速度的大小等于第一次經(jīng)過N點時的速度大小。
由動能定理:
       （2分）（或考慮物塊N由L到過程,解答也可）
vt==       （1分）
考點：動能定理 圓周運動 帶電物體在復(fù)合場的運動

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：計算題

（20分）如下圖是阿毛同學(xué)的漫畫中出現(xiàn)的裝置，描述了一個“吃貨”用來做“糖炒栗子”的“萌”事兒：將板栗在地面小平臺上以一定的初速經(jīng)兩個四分之一圓弧銜接而成的軌道，從最高點P飛出進入炒鍋內(nèi)，利用來回運動使其均勻受熱。我們用質(zhì)量為m的小滑塊代替栗子，借這套裝置來研究一些物理問題。設(shè)大小兩個四分之一圓弧半徑為2R和R，小平臺和圓弧均光滑。將過鍋底的縱截面看作是兩個斜面AB、CD和一段光滑圓弧組成。斜面動摩擦因數(shù)均為0.25，而且不隨溫度變化。兩斜面傾角均為，AB=CD=2R，A、D等高，D端固定一小擋板，碰撞不損失機械能�；瑝K的運動始終在包括鍋底最低點的豎直平面內(nèi)，重力加速度為g.

（1）如果滑塊恰好能經(jīng)P點飛出，為了使滑塊恰好沿AB斜面進入鍋內(nèi)，應(yīng)調(diào)節(jié)鍋底支架高度使斜面的A、D點離地高為多少？
（2）接（1）問，求滑塊在鍋內(nèi)斜面上走過的總路程。
（3）對滑塊的不同初速度，求其通過最高點P和小圓弧最低點Q時受壓力之差的最小值。

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科目：高中物理 來源： 題型：計算題

（18分）釣魚島是我國固有領(lǐng)土，決不允許別國侵占，近期，為提高警惕保衛(wèi)祖國，我人民海軍為此進行登陸演練，假設(shè)一艘戰(zhàn)艦因噸位大吃水太深，只能停錨在離海岸登陸點x＝1 km處．登陸隊員需要從較高的軍艦甲板上，利用繩索下滑到登陸快艇上再行登陸接近目標，若繩索兩端固定好后，與豎直方向的夾角θ＝37°，為保證行動最快，隊員甲先勻加速滑到某最大速度，再靠摩擦勻減速滑至快艇，速度剛好為零，在隊員甲開始下滑時，隊員乙在甲板上同時開始向快艇以速度平拋救生圈，第一個剛落到快艇，接著拋第二個，結(jié)果第二個救生圈剛好與甲隊員同時抵達快艇（快艇可視為質(zhì)點），若人的質(zhì)量m，重力加速度g＝10 m/s2，問：

(1)軍艦甲板到快艇的豎直高度H為多少？隊員甲在繩索上運動的時間t0為多少？
(2)若加速過程與減速過程中的加速度大小相等，則隊員甲在何處速度最大？最大速度多大？
(3)若登陸艇額定功率5 kW，載人后連同裝備總質(zhì)量為103 kg，從靜止開始以最大功率向登陸點加速靠近，到達岸邊時剛好能達到最大速度10 m/s，若登陸艦前進時阻力恒定，則登陸艇運動的時間t′為多少？

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科目：高中物理 來源： 題型：計算題

（14分）如圖甲所示是一打樁機的簡易模型。質(zhì)量m=1kg的物體在拉力F作用下從與釘子接觸處由靜止開始運動，上升一段高度后撤去F，到最高點后自由下落，撞擊釘子，將釘子打入一定深度。物體上升過程中，機械能E與上升高度h的關(guān)系圖象如圖乙所示。不計所有摩擦，g取10m/s2。求：

（1）物體上升到1m高度處的速度；
（2）物體上升1 m后再經(jīng)多長時間才撞擊釘子（結(jié)果可保留根號）；
（3）物體上升到0.25m高度處拉力F的瞬時功率。

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科目：高中物理 來源： 題型：計算題

（16分）如圖所示，矩形區(qū)域MNPQ內(nèi)有水平向右的勻強電場；在y≥0的區(qū)域內(nèi)還存在垂直于坐標平面向里的勻強磁場，磁感應(yīng)強度大小為B。半徑為R的光滑絕緣空心半圓細管ADO固定在豎直平面內(nèi)，半圓管的一半處于電場中，圓心O1為MN的中點，直徑AO垂直于水平虛線MN。一質(zhì)量為m、電荷量為q的帶正電小球（可視為質(zhì)點）從半圓管的A點由靜止滑入管內(nèi)，從O點穿出后恰好通過O點正下方的C點。已知重力加速度為g，電場強度的大小。求：

⑴小球到達O點時，半圓管對它作用力的大小；
⑵矩形區(qū)域MNPQ的高度H和寬度L應(yīng)滿足的條件；
⑶從O點開始計時，經(jīng)過多長時間小球的動能最��？

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科目：高中物理 來源： 題型：計算題

(15分)在一個水平面上建立x軸，在過原點O垂直于x軸的平面的右側(cè)空間有一個勻強電場，場強大小E＝6.0×105 N/C，方向與x軸正方向相同．在O處放一個電荷量q＝－5.0×10－8 C、質(zhì)量m＝1.0×10－2 kg的絕緣物塊．物塊與水平面間的動摩擦因數(shù)μ＝0.20，沿x軸正方向給物塊一個初速度v0＝2.0 m/s，如圖所示．求物塊最終停止時的位置．(g取 10 m/s2)

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科目：高中物理 來源： 題型：計算題

（6分）如圖所示，斜面傾角，另一邊與地面垂直，高為，斜面頂點有一定滑輪，物塊A和B的質(zhì)量分別為和，通過輕而軟的細繩連結(jié)并跨過定滑輪，開始時兩物塊都位于與地面的垂直距離為的位置上，釋放兩物塊后，A沿斜面無摩擦地上滑，B沿斜面的豎直邊下落，若物塊A恰好能達到斜面的頂點，試求和的比值.（滑輪質(zhì)量、半徑及摩擦均可忽略）

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科目：高中物理 來源： 題型：計算題

如圖所示，在傾角為θ的斜面上，N點上方粗糙，下方光滑，一物塊（可視為質(zhì)點）從N點上方離N距離為S的P點由靜止釋放，下滑到N處開始壓縮彈簧后又被彈離，第二次上滑最遠位置離N距離為0.5S．（不計物體與彈簧接觸瞬間能量的損失）求：

（1）物塊與粗糙斜面間的動摩擦因數(shù)
（2）若已知物塊的質(zhì)量為m，彈簧壓縮最短時的彈性勢能為EP，則物體從彈簧被壓縮最短運動到N點的距離L為多少？

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科目：高中物理 來源： 題型：計算題

（10分）如圖所示，在豎直向下的勻強電場中，一個質(zhì)量為m帶負電的小球從斜軌道上的A點由靜止滑下，小球通過半徑為R的圓軌道頂端的B點時恰好不落下來。已知軌道是光滑而又絕緣的，且小球的重力是它所受的電場力2倍。求：

（1）A點在斜軌道上的高度h為多少？
（2）小球運動到最低點時對軌道的最小壓力為多少？

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