【題目】如圖所示，ABCD為豎直放在電場(chǎng)強(qiáng)度為E＝104 N/C的水平勻強(qiáng)電場(chǎng)中的絕緣光滑軌道，其中軌道的ABC部分是半徑為R＝0.5m的半圓環(huán)(B為半圓弧的中點(diǎn))，軌道的水平部分與半圓環(huán)相切于C點(diǎn)，D為水平軌道的一點(diǎn)，而且CD＝4R，把一質(zhì)量m＝100g、帶電荷量q＝10－4 C的負(fù)電小球，放在水平軌道的D點(diǎn)，由靜止釋放后，在軌道的內(nèi)側(cè)運(yùn)動(dòng)．g＝10 m/s2，求：

(1)運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)時(shí)的動(dòng)能EKB=？

(2)運(yùn)動(dòng)到A點(diǎn)時(shí)小球?qū)壍赖膲毫κ嵌啻螅?/span>

(3)為了使帶電小球在半圓弧軌道上運(yùn)動(dòng)不脫軌，小球在水平軌道上釋放的位置到C點(diǎn)的距離應(yīng)滿足什么條件？

【答案】(1)2J；(2)3N；(3)小于0.5m

【解析】

應(yīng)用動(dòng)能定理研究小球由，D→B的過程，求出小球在B點(diǎn)的速度大小，對(duì)小球在B點(diǎn)進(jìn)行受力分析，找出徑向提供向心力的外力，應(yīng)用牛頓第二定律求解球受到的支持力，再由牛頓第三定律求解壓力。

(1) 小球在B點(diǎn)的速度大小是VB，則對(duì)于小球由D→B的過程中，應(yīng)用動(dòng)能定理列出：

qE×5R-mgR=

解得：；

(2) 小球在A點(diǎn)的速度大小是VA，則對(duì)于小球由D→A的過程中，應(yīng)用動(dòng)能定理列出：

qE×4R-mg=

球受到軌道的壓力大小為NA，應(yīng)用牛頓第二定律，有：

聯(lián)立解得：

由牛頓第三定律可知，它對(duì)軌道的壓力為3N；

(3) 應(yīng)用動(dòng)能定理列出：

解得：

所以小球在水平軌道上釋放的位置到C點(diǎn)的距離小于0.5m。

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】某同學(xué)通過實(shí)驗(yàn)研究小燈泡的電流與電壓的關(guān)系，可用的器材如下：電源(電動(dòng)勢(shì)為3V，內(nèi)阻為1Ω)、電鍵滑動(dòng)變阻器(最大阻值為10Ω)、電壓表、電流表小燈泡、導(dǎo)線若千。(電壓表和電流表均視為理想電表)

(1)實(shí)驗(yàn)中得到了小燈泡的U-I圖象如圖甲所示，則可知小燈泡的電阻隨電壓增大而___________。(選填“增大”“減小”或“不變”)

(2)根據(jù)圖甲，在圖乙中把缺少的導(dǎo)線補(bǔ)全，連接成實(shí)驗(yàn)的電路_______。

(3)若某次連接時(shí)，把AB間的導(dǎo)線誤接在AC之間，合上電鍵，任意移動(dòng)滑片發(fā)現(xiàn)都不能使小燈泡完全熄滅，則此時(shí)的電路中，當(dāng)滑動(dòng)觸頭在___________位置時(shí)(左端、右端、中點(diǎn))小燈泡獲得的功率最小，最小功率是___________W。(計(jì)算結(jié)果保留2位有效數(shù)字)

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，在空間中分布一勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，方向垂直于紙面向里，磁場(chǎng)邊界為MN（垂直紙面的一個(gè)平面）在磁場(chǎng)區(qū)域內(nèi)有一電子源S向紙面內(nèi)各個(gè)方向均勻、持續(xù)不斷地發(fā)射電子。不計(jì)電子間的相互作用，并設(shè)電子源離界面MN的距離為L．電子質(zhì)量為m，帶電荷量為e。

（1）電子源S發(fā)射的電子速度達(dá)到多大時(shí)界面MN上將有電子逸出？

（2）若電子源S發(fā)射的電子速度大小均為，則在界面MN上多寬范圍內(nèi)有電子逸出？

（3）若電子速度大小為，則逸出的電子數(shù)占總發(fā)射電子數(shù)的比例為多少？

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，間距為L、電阻不計(jì)的足夠長(zhǎng)平行光滑金屬導(dǎo)軌水平放置，導(dǎo)軌左端用一阻值為R的電阻連接，導(dǎo)軌上橫跨一根質(zhì)量為m、電阻也為R的金屬棒，金屬棒與導(dǎo)軌接觸良好。整個(gè)裝置處于豎直向上、磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中�，F(xiàn)使金屬棒以初速度v沿導(dǎo)軌向右運(yùn)動(dòng)，若金屬棒在整個(gè)運(yùn)動(dòng)過程中通過的電荷量為q。下列說法正確的是

A. 金屬棒在導(dǎo)軌上做勻減速運(yùn)動(dòng)

B. 整個(gè)過程中金屬棒在導(dǎo)軌上發(fā)生的位移為

C. 整個(gè)過程中金屬棒克服安培力做功為

D. 整個(gè)過程中電阻R上產(chǎn)生的焦耳熱為

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，在傾角θ=37°的光滑絕緣斜面內(nèi)有兩個(gè)質(zhì)量分別為4m和m的正方形導(dǎo)線框a、b電阻均為R，邊長(zhǎng)均為l；它們分別系在一跨過兩個(gè)定滑輪的輕繩兩端，在兩導(dǎo)線框之間有一方向垂直斜面向下、寬度為2l的勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B；開始時(shí)，線框b的上邊框與勻強(qiáng)磁場(chǎng)的下邊界重合，線框a的下邊框到勻強(qiáng)磁場(chǎng)的上邊界的距離為l�，F(xiàn)將系統(tǒng)由靜止釋放，a線框恰好勻速穿越磁場(chǎng)區(qū)域。不計(jì)滑輪摩擦和空氣阻力，重力加速度為g，sin37°=0.6，cos37°=0.8求：

(1)a線框穿出磁場(chǎng)區(qū)域時(shí)的電流大�。�

(2)a線框穿越磁場(chǎng)區(qū)域時(shí)的速度；

(3)線框b進(jìn)人磁場(chǎng)過程中產(chǎn)生的焦耳熱。

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】兩個(gè)大小相同、可看做點(diǎn)電荷的金屬小球 a 和 b 分別帶有等量異種電荷，被固定在絕緣水平面上，這時(shí)兩球間靜電引力的大小為 F ，現(xiàn)用一個(gè)不帶電的、同樣大小的金屬小球 c 先與 a 球接觸，再與 b 球接觸，則 a 、 b 兩球間的靜電力大小為

A. B. C. D.

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示三根通電長(zhǎng)直導(dǎo)線P、Q、Q互相平行、垂直紙面放置三根導(dǎo)線中電流方向均垂直紙面向里，且每?jī)筛鶎?dǎo)線間的距離均相等則P、Q中點(diǎn)O處的磁感應(yīng)強(qiáng)度方向?yàn)?/span>

A. 方向豎直向上 B. 方向豎直向下

C. 方向水平向左 D. 方向水平向右

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖，質(zhì)量分別為mA=2kg、mB=4kg的A、B小球由輕繩貫穿并掛于定滑輪兩側(cè)等高H=25m處，兩球同時(shí)由靜止開始向下運(yùn)動(dòng)，已知兩球與輕繩間的最大靜摩擦力均等于其重力的0.5倍，且最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力。兩側(cè)輕繩下端恰好觸地，取g=10m/s2，不計(jì)細(xì)繩與滑輪間的摩擦，則下列說法正確的是( )

A. A與細(xì)繩間為滑動(dòng)摩擦力，B與細(xì)繩間為靜摩擦力

B. A比B先落地

C. A,B落地時(shí)的動(dòng)能分別為400J、850J

D. 兩球損失的機(jī)械能總量250J

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，2019個(gè)質(zhì)量均為m的小球通過完全相同的輕質(zhì)彈簧(在彈性限度內(nèi))相連，在水平拉力F的作用下，一起沿光滑水平面以加速度a向右做勻加速運(yùn)動(dòng)，設(shè)1和2之間彈簧的彈力為F1—2，2和3間彈簧的彈力為F2—3，2018和2019間彈簧的彈力為F2018—2019，則下列結(jié)論正確的是

A. F1—2：F2—3：……F2018—2019=1：2：3：……2018

B. 從左到右每根彈簧長(zhǎng)度之化為1：2：3：……2018

C. 如果突然撤去拉力F，撤去F瞬間，第2019個(gè)小球的加速度為F/m，N其余每個(gè)球的加速度依然為a

D. 如果1和2兩個(gè)球間的彈簧從第1個(gè)球處脫落，那么脫落瞬間第1個(gè)小球的加速度為0，第2個(gè)小球的加速度為2a，其余小球加速度依然為a.

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