【題目】如圖所示，區(qū)域Ⅰ內(nèi)有電場強(qiáng)度為E=2104N/C、方向豎直向上的勻強(qiáng)電場；區(qū)域II中有一光滑絕緣圓弧軌道，軌道半徑為R=2m，軌道在A點(diǎn)的切線與水平方向成60°角，在B點(diǎn)的切線與豎直線CD垂直；在區(qū)域Ⅲ有一寬為d=3m的有界勻強(qiáng)電場，電場強(qiáng)度大小未知，方向水平向右．一質(zhì)量為m=0.4kg、帶電荷量為q= -210-4C的小球（質(zhì)點(diǎn)）從左邊界O點(diǎn)正上方的M點(diǎn)以速度v0=2m/s水平射入?yún)^(qū)域I，恰好從A點(diǎn)沿圓弧軌道切線進(jìn)入軌道且恰好不能從Ⅲ區(qū)域中電場的右邊界穿出，（取g=10m/s2）求：

（1）OM的長L

（2）區(qū)域Ⅲ中電場的電場強(qiáng)度大小E′

【答案】（1）L=0.3m（2）E′=1.2104N/C

【解析】

(1)小球在區(qū)域I中做類平拋運(yùn)動，結(jié)合A點(diǎn)的速度方向和初速度求出豎直分速度，根據(jù)牛頓第二定律求出豎直方向上的加速度，結(jié)合速度位移公式求出L的長度；

(2)根據(jù)動能定理求出小球到達(dá)B點(diǎn)時的速度。小球在區(qū)域III中水平方向上做勻減速運(yùn)動，結(jié)合牛頓第二定律和速度位移公式求出區(qū)域III的電場強(qiáng)度。

(1) 小球在區(qū)域 I中做類平拋運(yùn)動，設(shè)小球在A點(diǎn)的速度為vA，豎直分速度為vy，則有：

vy＝v0tan60°＝

由牛頓第二定律可得：a＝

由勻變速直線運(yùn)動的速度位移公式得：vy2=2aL

解得：L=0.3m；

(2) 在區(qū)域 II中，由圖可得，由A至B下降的高度為，則由A到B，根據(jù)動能定理得：

解得：vB=6m/s

在區(qū)域 III中，小球在水平方向做勻減速直線運(yùn)動，到達(dá)右邊界時水平速度剛好減為零

由勻變速直線運(yùn)動的速度位移公式得：vB2=2

解得：E′=1.2×104N/C。

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】某實(shí)驗(yàn)小組想描繪標(biāo)有“12V，6W”的小燈泡的伏安特性曲線，實(shí)驗(yàn)室中只提供了下列器材：

A.安培表量程；；

B.安培表量程；；

C.電阻箱；

D.滑動變阻器；

E.電源電動勢15V；內(nèi)阻不計；電鍵一個，導(dǎo)線若干。

為了減小描繪小燈泡在電壓下的伏安特性曲線的誤差，要求電表的讀數(shù)既要不超過表盤的最大刻度，又要求讀數(shù)最大值達(dá)到滿刻度的一半以上，請你完成以下項(xiàng)目：

設(shè)計一個滿足要求的實(shí)驗(yàn)電路圖，畫在如圖虛線框內(nèi)_________。

若安培表的讀數(shù)為，其內(nèi)阻為，安培表的讀數(shù)為，電阻箱的阻值為R，寫出燈泡電阻的表達(dá)式______。測量值______真實(shí)值填大于，小于或等于

該同學(xué)描繪出的圖象應(yīng)是下圖中的______。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，某生產(chǎn)線上相互垂直的甲、乙傳送帶等高，寬度均為，而且均以大小為的速度運(yùn)行，圖中虛線為傳送帶中線。一工件(視為質(zhì)點(diǎn))從甲左端釋放，經(jīng)長時間由甲右端滑上乙，滑至乙中線處時恰好相對乙靜止。下列說法中正確的是 ( )

A.工件在乙傳送帶上的痕跡為直線，痕跡長為

B.工件從滑上乙到恰好與乙相對靜止所用的時間為

C.工件與乙傳送帶間的動摩擦因數(shù)

D.乙傳送帶對工件的摩擦力做功為零

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，不計空氣阻力，自由下落的小球從它接觸彈簧開始，到彈簧壓縮到最短的過程中，小球的速度和加速度的變化情況，下列判斷正確的是（ ）

A. 速度一直變小，壓縮到最短時速度為零

B. 速度先變大，后減小到零

C. 加速度一直增大，壓縮到最短時加速度方向向上

D. 加速度先變小，后變大

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】（1） 在“驗(yàn)證力的平行四邊形定則”實(shí)驗(yàn)中所說的“合力與兩分力具有相同的作用效果”，是指_____________。

A．彈簧秤的彈簧被拉長 B．固定橡皮條的圖釘受拉力而產(chǎn)生形變

C．細(xì)繩套受拉力而產(chǎn)生形變 D．使橡皮條在某一方向上伸長到同一位置

在驗(yàn)證“互成角度的兩個力的合成”的實(shí)驗(yàn)中，某小組得出如圖所示的數(shù)據(jù)處理：

（2）圖（F與A、O共線），其中A為固定橡皮筋的圖釘，O為結(jié)點(diǎn)。圖中________（填F或F′）是F1與F2合成的理論值。

（3）以下操作中錯誤的是 ___________。

A.同一次試驗(yàn)過程中，O點(diǎn)位置允許變動

B.實(shí)驗(yàn)中，彈簧秤必須保持與木板平行，讀數(shù)時視線要正對彈簧秤刻度

C.實(shí)驗(yàn)中，先將其中一個彈簧秤沿某一方向拉到最大量程，然后只需要調(diào)節(jié)另一彈簧秤拉力。

D.實(shí)驗(yàn)中，把橡皮筋的另一端拉到O點(diǎn)時，兩彈簧秤之間的夾角應(yīng)為90°，以便計算出合力的大小

（4）本實(shí)驗(yàn)應(yīng)用的實(shí)驗(yàn)方法是______

A．假設(shè)法 B．理想實(shí)驗(yàn)法

C．控制變量法 D．等效替代法

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】豎直升降電梯經(jīng)過啟動、勻速運(yùn)行和制動三個過程，從低樓層到達(dá)高樓層，啟動和制動可看作是勻變速直線運(yùn)動電梯豎直向上運(yùn)動過程中速度的變化情況如表：

t/s

0

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

v/（ms-1）

0

2.0

4.0

5.0

5.0

5.0

5.0

5.0

4.0

3.0

2.0

1.0

0

下列說法企確的是（　�。�

A. 前5秒電梯的位移為B. 前5秒電梯的位移為

C. 電梯從第7秒開始減速D. 電梯減速的加速度大小為

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】請你完成實(shí)驗(yàn)“驗(yàn)證力的平行四邊形定的相關(guān)步驟：

A．一根橡皮筋的一端固定在貼有白紙的豎直平整木板上，另一端綁上兩根細(xì)線

B．在其中一根細(xì)線掛上5個質(zhì)量相等的鉤碼，使橡皮筋拉伸，如圖（a）所示，記錄______；

C．將步驟B中的鉤碼取下，分別在兩根細(xì)線上掛上4個和3個質(zhì)量相等的鉤碼，用與板面垂直的兩光滑硬棒支起兩細(xì)線并使其互成角度，如圖（b）所示，小心調(diào)整B、C的位置，使______，記錄______。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】為了測量鐵塊與木板間動摩擦因數(shù)μ，某小組使用位移傳感器設(shè)計了如圖所示實(shí)驗(yàn)裝置，讓鐵塊從傾斜木板上A點(diǎn)由靜止釋放作勻加速直線運(yùn)動，位移傳感器可以測出鐵塊到傳感器的距離，連接計算機(jī)，描繪出鐵塊相對傳感器的位移s隨時間t變化規(guī)律如圖．

(1)根據(jù)圖線，計算0.6s時鐵塊速度v=______m/s，加速度a=_______m/s2；

(2)為了測定μ，還需要測量哪一個物理量________；（已知當(dāng)?shù)刂亓铀俣?/span>g）

A．鐵塊質(zhì)量m

B．鐵塊所受合力F

C．A點(diǎn)的高度h

D．鐵塊所受支持力FN

(3)為了減少誤差，下列最可行的一個措施是 ____________．

A．木板的傾角越大越好

B．A點(diǎn)與傳感器距離適當(dāng)大些

C．選擇體積大的空心鐵塊

D．鐵塊必須由靜止釋放．

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】為了研究過山車的原理，某興趣小組提出了下列設(shè)想：取一個與水平方向夾角為37°、長為l = 2.0m的粗糙傾斜軌道AB，通過水平軌道BC與豎直圓軌道相連，出口為水平軌道DE，整個軌道除 AB 段以外都是光滑的。其AB 與BC 軌道以微小圓弧相接，如圖所示．一個小物塊以初速度v0＝4.0m/s從某一高處水平拋出，到A點(diǎn)時速度方向恰好沿 AB 方向，并沿傾斜軌道滑下．已知物塊與傾斜軌道的動摩擦因數(shù) μ = 0.50．（g＝10m/s2、sin37°＝ 0.60、cos37° ＝0.80）

⑴求小物塊到達(dá)A點(diǎn)時速度。

⑵要使小物塊不離開軌道，并從軌道DE滑出，求豎直圓弧軌道的半徑應(yīng)該滿足什么條件？

⑶為了讓小物塊不離開軌道，并且能夠滑回傾斜軌道 AB，則豎直圓軌道的半徑應(yīng)該滿足什么條件？

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