(15分)如圖甲所示為一傾角=30°的足夠長(zhǎng)的絕緣斜面，在斜面上P點(diǎn)的上方是光滑的，P點(diǎn)下方粗糙，整個(gè)斜面體處在一個(gè)交變的電磁場(chǎng)中，電、磁場(chǎng)的變化規(guī)律如圖乙和丙所示，磁場(chǎng)方向以垂直紙面向外為正，而電場(chǎng)的方向以豎直向下為正，其中，，現(xiàn)有一個(gè)可視為質(zhì)點(diǎn)、帶負(fù)電的小物塊（其質(zhì)量為、帶電量大小為)，從t=0時(shí)刻由靜止開(kāi)始從A點(diǎn)沿斜面下滑，在t=3t0時(shí)刻剛好到達(dá)斜面上的P點(diǎn)，在以后運(yùn)動(dòng)過(guò)程中的某時(shí)刻開(kāi)始，物塊運(yùn)動(dòng)的速率保持不變.若已知斜面粗糙部分與物塊間的動(dòng)摩擦因素為，求：

（1）小球在t0時(shí)刻的速度及AP的長(zhǎng)度；

（2）在整個(gè)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中物塊離開(kāi)斜面的最大距離為多少？

 

【答案】

（1）2gt02        （2）

【解析】

試題分析：（1）0～t0內(nèi)小物塊勻加速下滑：

　　①      2分

得 　　　　　　�、�      1分

　　　　    ③      １分

因?yàn)锳P間光滑，物塊在斜面上AP間運(yùn)動(dòng)時(shí)加速度不變

故    ④      ２分

（2）運(yùn)動(dòng)軌跡如圖

 

物體在5t0之后勻速，速度達(dá)到最大，有：

�、�      2分

　　 　　 ⑥      2分

由以上兩式得到： 　　　　⑦      1分

在5t0～6t0時(shí)間內(nèi)物塊脫離斜面做勻速圓周運(yùn)動(dòng)： 　　�、�      2分

到  物塊離開(kāi)斜面的最大距離為　　⑨      2分

考點(diǎn)：本題考查牛頓第二定律、運(yùn)動(dòng)學(xué)關(guān)系、物體的平衡條件、帶電粒子在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)。

 

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：閱讀理解

如圖乙同種材料兩木板通過(guò)一小段圓弧連接成一個(gè)斜面和水平面部分，現(xiàn)要測(cè)量正方體小鐵塊A、B和這木板間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ，利用了如下器材和方法：（水平部分足夠長(zhǎng)，重力加速度為g）
（1）用 20 個(gè)等分刻度的游標(biāo)卡尺測(cè)定小鐵塊A的邊長(zhǎng)d如圖丙，測(cè)得長(zhǎng)度為d=
2.020
2.020
cm．
（2）若用螺旋測(cè)微器測(cè)長(zhǎng)15.033mm鐵塊B的長(zhǎng)度，請(qǐng)?jiān)趫D中標(biāo)出各小方塊中對(duì)應(yīng)的螺旋測(cè)微器上的刻度值：
光電計(jì)時(shí)器是一種研究物體運(yùn)動(dòng)的常用計(jì)時(shí)器，其結(jié)構(gòu)如圖甲所示，a、b 分別是光電門(mén)的激光發(fā)射和接收裝置，當(dāng)有物體從 a、b 間通過(guò)時(shí)，光電計(jì)時(shí)器就可以顯示物體的擋光時(shí)間．從而可以算得物體的速度．
（3）將斜面體置于水平桌面上，斜面頂端 P 懸掛一鉛垂線，Q 為錐尖與桌面的接觸點(diǎn)，1和 2 是固定在斜面上的兩個(gè)光電門(mén)（與之連接的電路未畫(huà)出），讓小鐵塊A由P點(diǎn)沿斜面滑下，小鐵塊通過(guò)光電門(mén) 1、2 的時(shí)間分別為△t1、△t2，用米尺測(cè)得 l、2 之間的距離為 L，則小鐵塊下滑過(guò)程中的加速度
a=
d2(△t12-△t22)
2L△t12△t22
a=
d2(△t12-△t22)
2L△t12△t22
； 再利用米尺測(cè)出
PQ的距離h
PQ的距離h
、
斜面部分長(zhǎng)度
斜面部分長(zhǎng)度
，就可以測(cè)得動(dòng)摩擦因數(shù)μ．
（4）若再測(cè)鐵塊B和板間動(dòng)摩擦因數(shù)μ?時(shí)，光電計(jì)時(shí)器出現(xiàn)故障不能使用，現(xiàn)只利用米尺完成實(shí)驗(yàn)，若已測(cè)得PQ高為h，則只需要再測(cè)
讓滑塊從斜面上的P點(diǎn)由靜止滑下，最后停在C點(diǎn)，用米尺量出QC長(zhǎng)度x
讓滑塊從斜面上的P點(diǎn)由靜止滑下，最后停在C點(diǎn)，用米尺量出QC長(zhǎng)度x
．（要求只能再測(cè)一個(gè)物理量）測(cè)得的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=
h
x
h
x
????（用已知量和測(cè)定的物理量所對(duì)應(yīng)的字母表示）

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

（2012?湛江一模）某同學(xué)做“測(cè)定電源的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻”實(shí)驗(yàn)．
①他采用如圖甲所示的實(shí)驗(yàn)電路進(jìn)行測(cè)量，圖乙給出了實(shí)驗(yàn)所需要的各種儀器，請(qǐng)你按電路圖把實(shí)物連成實(shí)驗(yàn)電路．
②這位同學(xué)測(cè)量時(shí)記錄了5組數(shù)據(jù)，并將數(shù)據(jù)填入了以下表格中．請(qǐng)你根據(jù)這些數(shù)據(jù)在坐標(biāo)系中畫(huà)出U-I圖線．根據(jù)圖線求出電池的電動(dòng)勢(shì)E=
1.48
1.48
V，內(nèi)阻r=
0.51
0.51
Ω．
次數(shù) 1 2 3 4 5
I
A
 0.15 0.25 0.36 0.45 0.56
U
V
 1.40 1.35 1.30 1.25 1.20
③這位同學(xué)對(duì)以上實(shí)驗(yàn)的系統(tǒng)誤差進(jìn)行了分析．其中正確的是
AC
AC
．
A．主要是由電壓表的分流引起的
B．主要是由電流表的分壓引起的
C．電動(dòng)勢(shì)測(cè)量值小于真實(shí)值
D．內(nèi)阻測(cè)量值大于真實(shí)值．

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

要測(cè)量一均勻新材料制成的圓柱體的電阻率ρ．步驟如下：
（1）用游標(biāo)為20分度的卡尺測(cè)量其長(zhǎng)度如圖甲所示，由圖可知其長(zhǎng)度L=
 
mm；
精英家教網(wǎng)
（2）用螺旋測(cè)微器測(cè)量其直徑如上圖乙所示，由圖可知其直徑D=
 
mm；
（3）用伏安法較精確地測(cè)量該圓柱體的電阻Rx，現(xiàn)有的器材和規(guī)格如下：
待測(cè)圓柱體電阻Rx（其阻值約為200Ω）；電流表A（量程0～15mA，內(nèi)阻約30Ω）；電壓表V（量程0～3V，內(nèi)阻約20kΩ）；直流電源E（電動(dòng)勢(shì)4V，內(nèi)阻不計(jì)）；滑動(dòng)變阻器R（阻值范圍0～15Ω，允許通過(guò)的最大電流2.0A）；開(kāi)關(guān)S；導(dǎo)線若干．
為使實(shí)驗(yàn)誤差較小，要求測(cè)得多組數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，請(qǐng)?jiān)趫D丙框中畫(huà)出測(cè)量的電路圖．
（4）若測(cè)待測(cè)圓柱體電阻Rx時(shí)，電壓表和電流表示數(shù)分別用U和I表示，則該圓柱體材料的電阻率ρ=
 
．（不要求計(jì)算，用題中所給字母表示）

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：閱讀理解

（2011?海淀區(qū)一模）（1）“探究動(dòng)能定理”的實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示，當(dāng)小車(chē)在兩條橡皮筋作用下彈出時(shí)，橡皮筋對(duì)小車(chē)做的功記為W0．當(dāng)用4條、6條、8條…完全相同的橡皮筋并在一起進(jìn)行第2次、第3次、第4次…實(shí)驗(yàn)時(shí)，橡皮筋對(duì)小車(chē)做的功記為2W0、3W0、4W0…，每次實(shí)驗(yàn)中由靜止彈出的小車(chē)獲得的最大速度可由打點(diǎn)計(jì)時(shí)器所打的紙帶測(cè)出．關(guān)于該實(shí)驗(yàn)，下列說(shuō)法正確的是
AC
AC

    A．某同學(xué)在一次實(shí)驗(yàn)中，得到一條記錄紙帶．紙帶上打出的點(diǎn)，兩端密、中間疏．出現(xiàn)這種情況的原因，可能是沒(méi)有使木板傾斜或傾角太小．
    B．當(dāng)小車(chē)速度達(dá)到最大時(shí)，橡皮筋處于伸長(zhǎng)狀態(tài)，小車(chē)在兩個(gè)鐵釘?shù)倪B線處
    C．應(yīng)選擇紙帶上點(diǎn)距均勻的一段計(jì)算小車(chē)的最大速度
    D．應(yīng)選擇紙帶上第一點(diǎn)到最后一點(diǎn)的一段計(jì)算小車(chē)的最大速度．
（2）某興趣小組在做“探究做功和物體速度變化關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)前，提出了以下幾種猜想：①W∝v，②W∝v2，③W∝
v
．他們的實(shí)驗(yàn)裝置如圖甲所示，PQ為一塊傾斜放置的木板，在Q處固定一個(gè)速度傳感器（用來(lái)測(cè)量物體每次通過(guò)Q點(diǎn)的速度）．在剛開(kāi)始實(shí)驗(yàn)時(shí)，有位同學(xué)提出，不需要測(cè)出物體質(zhì)量，只要測(cè)出物體初始位置到速度傳感器的距離和讀出速度傳感器的讀數(shù)就行了，大家經(jīng)過(guò)討論采納了該同學(xué)的建議．

①請(qǐng)你簡(jiǎn)要說(shuō)明為什么不需要測(cè)出物體的質(zhì)量？
②讓小球分別從不同高度無(wú)初速釋放，測(cè)出物體初始位置到速度傳感器的距離L1、L2、L3、L4…，讀出小球每次通過(guò)Q點(diǎn)的速度v1、v2、v3、v4、…，并繪制了如圖乙所示的L-v圖象．若為了更直觀地看出L和v的變化關(guān)系，他們下一步應(yīng)怎么做？
（3）某同學(xué)要測(cè)量一均勻新材料制成的圓柱體的電阻率ρ．步驟如下：
①用游標(biāo)為20分度的卡尺測(cè)量其長(zhǎng)度如圖，由圖可知其長(zhǎng)度為
50.15
50.15
mm；
②用螺旋測(cè)微器測(cè)量其直徑如右上圖，由圖可知其直徑為
4.700
4.700
mm；
③用多用電表的電阻“×10”擋，按正確的操作步驟測(cè)此圓柱體的電阻，表盤(pán)的示數(shù)如圖，則該電阻的阻值約為
220
220
Ω．
④該同學(xué)想用伏安法更精確地測(cè)量其電阻R，現(xiàn)有的器材及其代號(hào)和規(guī)格如下：
待測(cè)圓柱體電阻R
電流表A1（量程0～4mA，內(nèi)阻約50Ω）
電流表A2（量程0～10mA，內(nèi)阻約30Ω）
電壓表V1（量程0～3V，內(nèi)阻約10kΩ）
電壓表V2（量程0～15V，內(nèi)阻約25kΩ）
直流電源E（電動(dòng)勢(shì)4V，內(nèi)阻不計(jì)）
滑動(dòng)變阻器R1（阻值范圍0～15Ω，允許通過(guò)的最大電流2.0A）
滑動(dòng)變阻器R2（阻值范圍0～2kΩ，允許通過(guò)的最大電流0.5A）
開(kāi)關(guān)S
導(dǎo)線若干
為使實(shí)驗(yàn)誤差較小，要求測(cè)得多組數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，請(qǐng)?jiān)谟铱蛑挟?huà)出測(cè)量的電路圖，并標(biāo)明所用器材的代號(hào)．
⑤若該同學(xué)用伏安法跟用多用電表測(cè)量得到的R測(cè)量值幾乎相等，由此可估算此圓柱體材料的電阻率約為ρ=
7.6×10-2
7.6×10-2
Ω?m．（保留2位有效數(shù)字）

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

(1)(2分)在用伏安法測(cè)量一個(gè)定值電阻阻值的實(shí)驗(yàn)中提供了如下器材：

①待測(cè)電阻Rx(約100 Ω)；

②直流毫安表(量程0～20 mA，內(nèi)阻約50 Ω)；

③直流電壓表(量程0～3 V，內(nèi)阻約5 kΩ)；

④直流電源(輸出電壓3 V，內(nèi)阻可不計(jì))；

⑤滑動(dòng)變阻器(阻值范圍0～15 Ω，允許最大電流1 A)；

⑥電鍵一個(gè)，導(dǎo)線若干條.

實(shí)驗(yàn)要求最大限度的減小誤差，則毫安表的連接應(yīng)選擇__________(填“內(nèi)接” 或“外接”)的連接方式；滑動(dòng)變阻器的連接應(yīng)選擇__________(填“限流” 或“分壓”)的連接方式�！�

(2)(6分)用如圖甲所示的電路測(cè)量一節(jié)蓄電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)電阻。蓄電池的電動(dòng)勢(shì)約為2V，內(nèi)電阻很小。除蓄電池、開(kāi)關(guān)、導(dǎo)線外，可供使用的實(shí)驗(yàn)器材還有：

A.電壓表 (量程3V)      B.定值電阻R0(阻值4Ω，額定功率4W)

C.電流表 (量程3A)      D.電流表 (量程0.6A)

E.滑動(dòng)變阻器R(阻值范圍0—20Ω，額定電流1A)

①電流表應(yīng)選____________；(填器材前的字母代號(hào))。

②根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)作出U—I圖像(如圖乙所示)，則蓄電池的電動(dòng)勢(shì)E ＝_________V，內(nèi)阻r =________Ω；（均保留三位有效數(shù)字）

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