如圖所示，在豎直平面內(nèi)，AB為水平放置的絕緣粗糙軌道，CD為豎直放置的足夠長絕緣粗糙軌道，AB與CD通過四分之一絕緣光滑圓弧形軌道平滑連接，圓弧的圓心為O，半徑R＝0.50 m，軌道所在空間存在水平向右的勻強(qiáng)電場，場強(qiáng)的大小E＝1.0×104 N/C，現(xiàn)有質(zhì)量m＝0.20 kg，電荷量q＝8.0×10－4 C的帶電體(可視為質(zhì)點(diǎn))，從A點(diǎn)由靜止開始運(yùn)動(dòng)，已知sAB＝1.0 m，帶電體與軌道AB、CD間的動(dòng)摩擦因數(shù)均為0.5.假定帶電體與軌道之間的最大靜摩擦力和滑動(dòng)摩擦力相等．求：(g＝10 m/s2)
 
(1)帶電體運(yùn)動(dòng)到圓弧形軌道C點(diǎn)時(shí)的速度；
(2)帶電體最終停在何處．

(1) 10 m/s     (2)與C點(diǎn)的豎直距離為m處

解析試題分析：(1)設(shè)帶電體到達(dá)C點(diǎn)時(shí)的速度為v，
從A到C由動(dòng)能定理得：qE(sAB＋R)－μmg sAB－mgR＝mv2  （3分）
解得v＝10 m/s（1分）
(2)設(shè)帶電體沿豎直軌道CD上升的最大高度為h，從C到D由動(dòng)能定理得：
－mgh－μqEh＝0－mv2（3分）
解得h＝m（1分）
在最高點(diǎn)，帶電體受到的最大靜摩擦力Ffmax＝μqE＝4 N，
重力G＝mg＝2 N
因?yàn)镚<Ffmax
所以帶電體最終靜止在與C點(diǎn)的豎直距離為m處．（2分）
考點(diǎn)：本題考查考查帶電體在電場中的運(yùn)動(dòng)，意在考查學(xué)生的綜合分析能力。

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(jì)算題

如圖所示，某空間有一豎直向下的勻強(qiáng)電場，電場強(qiáng)度E＝1.0×102V/m，一塊足夠大的接地金屬板水平放置在勻強(qiáng)電場中，在金屬板的正上方高度h＝0.80 m的a處有一粒子源，盒內(nèi)粒子以v0＝2.0×102m/s初速度向水平面以下的各個(gè)方向均勻放出質(zhì)量為m＝2.0×10－15kg、電荷量為q＝＋10－12C的帶電粒子，粒子最終落在金屬板b上。若不計(jì)粒子重力，求：(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)

(1)粒子源所在處a點(diǎn)的電勢；
(2)帶電粒子打在金屬板上時(shí)的動(dòng)能；
(3)從粒子源射出的粒子打在金屬板上的范圍(所形成的面積)；若使帶電粒子打在金屬板上的范圍減小，可以通過改變哪些物理量來實(shí)現(xiàn)？

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科目：高中物理 來源： 題型：計(jì)算題

（18分）如圖甲所示為某工廠將生產(chǎn)工件裝車的流水線原理示意圖。AB段是一光滑曲面，A距離水平段BC的高為H＝1.25m，水平段BC使用水平傳送帶裝置傳送工件，已知BC長L＝3m，傳送帶與工件（可視為質(zhì)點(diǎn)）間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ＝0.4，皮帶輪的半徑為R＝0.1m，其上部距車廂底面的高度h＝0.45m。讓質(zhì)量m＝1kg的工件由靜止開始從A點(diǎn)下滑，經(jīng)過B點(diǎn)的拐角處無機(jī)械能損失。通過調(diào)整皮帶輪（不打滑）的轉(zhuǎn)動(dòng)角速度ω可使工件經(jīng)C點(diǎn)拋出后落在固定車廂中的不同位置，取g＝10m/s2。求：

（1）當(dāng)皮帶輪靜止時(shí)，工件運(yùn)動(dòng)到點(diǎn)C時(shí)的速度為多大？
（2）皮帶輪以ω1＝20rad/s逆時(shí)針方向勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，在工件運(yùn)動(dòng)到C點(diǎn)的過程中因摩擦而產(chǎn)生的內(nèi)能是多少？
（3）設(shè)工件在車廂底部的落點(diǎn)到C點(diǎn)的水平距離為s，在圖乙中定量畫出s隨皮帶輪角速度ω變化關(guān)系的s－ω圖象。（規(guī)定皮帶輪順時(shí)針方向轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)ω取正值，該問不需要寫出計(jì)算過程）

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科目：高中物理 來源： 題型：計(jì)算題

（14分）如圖裝置，AB段為傾角為37°的粗糙斜面，動(dòng)摩擦因數(shù)μ1為0.25，BC、CE段光滑，CD為一光滑的圓形軌道，半徑R="0." 32m，物體在C點(diǎn)能順利進(jìn)出圓形軌道而不損失機(jī)械能。EF為一逆時(shí)針勻速轉(zhuǎn)動(dòng)的足夠長的傳送帶，動(dòng)摩擦因數(shù)μ2為0.2�，F(xiàn)從AB面上距地面H處輕輕放上一質(zhì)量m=1kg的小物塊（視為質(zhì)點(diǎn)）。物塊經(jīng)過CD軌道后滑向傳送帶。取，sin370=0.6,cos370=0.8。

1、現(xiàn)將物體從H=2.7m處釋放，求①第一次經(jīng)過B點(diǎn)時(shí)的速度大小，②第一次經(jīng)過D點(diǎn)時(shí)軌道對(duì)物塊的壓力大小。
2、若傳送帶的速度為v=5m/s。物體仍從H=2.7m處釋放，試計(jì)算說明物體能否兩次通過最高點(diǎn)D？若能通過，請計(jì)算第二次通過最高點(diǎn)D點(diǎn)時(shí)軌道對(duì)物塊的壓力大小。
3、若傳送帶速度大小可在釋放物塊前預(yù)先調(diào)節(jié)。將物體從H=2.7m處釋放，從釋放到第二次進(jìn)入圓軌道過程的過程中，試分析物塊和各接觸面摩擦至少要產(chǎn)生多少熱量才能保證物體能夠兩次到達(dá)D點(diǎn)？
4、現(xiàn)將傳送帶速度調(diào)節(jié)至一足夠大速度值，將物體從AB某處釋放后，第10次進(jìn)入圓軌道時(shí)仍不脫離圓軌道，試分析釋放物塊的高度有何要求？

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科目：高中物理 來源： 題型：計(jì)算題

（14分）如圖所示，半徑R = 0.1m的豎直半圓形光滑軌道bc與水平面ab相切。質(zhì)量m = 0.1kg的小滑塊B放在半圓形軌道末端的b點(diǎn)，另一質(zhì)量也為m= 0.1kg的小滑塊A，以v0 = 2m/s的水平初速度向B滑行，滑過s = 1m的距離，與B相碰，碰撞時(shí)間極短，碰后A、B粘在一起運(yùn)動(dòng)。已知木塊A與水平面之間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ = 0.2。取重力加速度g = 10m/s²。A、B均可視為質(zhì)點(diǎn)。求

（1）A與B碰撞前瞬間的速度大小vA；
（2）碰后瞬間，A、B共同的速度大小v；
（3）在半圓形軌道的最高點(diǎn)c，軌道對(duì)A、B的作用力N的大小。

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科目：高中物理 來源： 題型：計(jì)算題

一輕質(zhì)細(xì)繩一端系一質(zhì)量為m=0.05kg的小球A，另一端掛在光滑水平軸O 上，O到小球的距離為L=0.1m，小球跟水平面接觸，但無相互作用，在球的兩側(cè)等距離處分別固定一個(gè)光滑的斜面和一個(gè)擋板，斜面與水平面平滑連接，如圖所示，水平距離s=2m．現(xiàn)有一小滑塊B，質(zhì)量也為m，從斜面上滑下，與小球碰撞時(shí)交換速度，與擋板碰撞不損失機(jī)械能，與水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ=0.25．若不計(jì)空氣阻力，并將滑塊和小球都視為質(zhì)點(diǎn)，g取10m/s2，試問：

（1）若滑塊B從斜面某一高度h處滑下與小球第一次碰撞后，使小球恰好在豎直平面內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng)，求此高度h；
（2）若滑塊B從h=5m處滑下，求滑塊B與小球A第一次碰后瞬間繩子對(duì)小球的拉力；
（3）若滑塊B從h="5m" 處下滑與小球A碰撞后，小球在豎直平面內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng)，求小球做完整圓周運(yùn)動(dòng)的次數(shù)n．

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科目：高中物理 來源： 題型：計(jì)算題

如圖所示，一傾角為θ=37°的光滑斜面固定在地面上，斜面長度s0=3.0m，斜面底端有一垂直于斜面的固定擋板。在斜面頂端由靜止釋放一質(zhì)量m=0.10kg的小物塊。當(dāng)小物塊與擋板第一次碰撞后，能沿斜面上滑的最大距離s=0.75m。已知小物塊第一次與擋板碰撞過程中從接觸到離開所用時(shí)間為0.10s，重力加速度g取10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8。求：

（1）小物塊第一次與擋板碰撞前的速度大小；
（2）小物塊第一次與擋板撞擊過程中損失的機(jī)械能；
（3）小物塊第一次與擋板撞擊過程中受到擋板的平均作用力。

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科目：高中物理 來源： 題型：計(jì)算題

(10分) 如圖所示MN之間有一個(gè)水平向右的勻強(qiáng)電場，場強(qiáng)大小E＝6.0×105 N/C，．在M處靜止釋放一個(gè)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(dòng)摩擦因數(shù)μ＝0.20，MN距離L=2m．(g取10 m/s2)試求：

(1)物塊滑出電場時(shí)的速度；
(2)物塊滑出電場后還能運(yùn)動(dòng)多遠(yuǎn)．

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科目：高中物理 來源： 題型：計(jì)算題

如圖，半徑為R的光滑圓形軌道安置在一豎直平面上，左側(cè)連接一個(gè)光滑的弧形軌道，右側(cè)連接動(dòng)摩擦因數(shù)為μ的水平軌道CD.一小球自弧形軌道上端的A處由靜止釋放，通過圓軌道后，再滑上CD軌道.若在圓軌道最高點(diǎn)B處對(duì)軌道的壓力恰好為零，到達(dá)D點(diǎn)時(shí)的速度為。

求⑴小球經(jīng)過B點(diǎn)時(shí)速度的大小
⑵小球釋放時(shí)的高度h
⑶水平軌道CD段的長度l

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同步練習(xí)冊答案