4．如圖所示，空間存在豎直向下的E=3×103N/C的勻強(qiáng)電場，質(zhì)量為0.2kg、帶電量為+4×10-4C的物體，從半徑為2m的光滑的$\frac{1}{4}$圓弧的絕緣滑軌上端靜止下滑到底端A點(diǎn)，求：
（1）物體到達(dá)A點(diǎn)時的速度大��；
（2）物體到達(dá)A點(diǎn)時對軌道的壓力大小．

分析 （1）物體下滑過程重力與電場力做功，應(yīng)用動能定理可以求出物體的速度．
（2）物體做圓周運(yùn)動，應(yīng)用牛頓第二定律可以求出軌道對物體的支持力，然后應(yīng)用牛頓第三定律求出物體對軌道的壓力．

解答 解：（1）物體下滑過程，由動能定理得：mgR+qER=$\frac{1}{2}$mvA2-0，
代入數(shù)據(jù)解得：vA=8m/s；
（2）物體做圓周運(yùn)動，在A點(diǎn)，由牛頓第二定律得：N-mg-qE=m$\frac{{v}_{A}^{2}}{R}$，
代入數(shù)據(jù)解得：N=11.6N，
由牛頓第三定律可知，物體對軌道的壓力：N′=N=11.6N；
答：（1）物體到達(dá)A點(diǎn)時的速度大小為8m/s；
（2）物體到達(dá)A點(diǎn)時對軌道的壓力大小為11.6N．

點(diǎn)評 本題考查了求物體的速度、求物體對軌道的壓力，分析清楚物體運(yùn)動過程、知道向心力來源是解題的前提，應(yīng)用動能定理與牛頓運(yùn)動定律可以解題．

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：選擇題

16．歐姆不僅發(fā)現(xiàn)了歐姆定律，還研究了電阻定律．有一個長方體金屬電阻，材料分布均勻，其邊長之比a：b：c=4：2：1．電流沿以下方向流過該電阻，其中電阻阻值最小的是（　�。�
A．B．C．D．

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科目：高中物理 來源： 題型：解答題

17．質(zhì)量為m=1kg的小球由輕繩a和b分別系于一輕質(zhì)細(xì)桿的A點(diǎn)和B點(diǎn)，如圖所示，當(dāng)輕桿繞軸AB勻速轉(zhuǎn)動時，小球在水平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動，繩a與水平方向成θ=30°，繩b在水平方向且長為l=$\sqrt{3}$m，求：
（1）當(dāng)b繩中的張力恰好為零時，角速度ω大��；
（2）當(dāng)角速度ω=4rad/s，b繩的張力大�。�

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科目：高中物理 來源： 題型：計算題

12．如圖所示，兩根足夠長的平行金屬導(dǎo)軌固定在傾角θ=30°的斜面上，導(dǎo)軌電阻不計，間距L=0.4m．導(dǎo)軌所在空間被分成區(qū)域Ⅰ和Ⅱ，兩區(qū)域的邊界與斜面的交線為MN，Ⅰ中的勻強(qiáng)磁場方向垂直斜面向下，Ⅱ中的勻強(qiáng)磁場方向垂直斜面向上，兩磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小均為B=0.5T，將質(zhì)量m1=0.1kg，電阻R1=0.1Ω的金屬條ab放在導(dǎo)軌上，ab剛好不下滑．然后，在區(qū)域Ⅱ中將質(zhì)量m2=0.4kg，電阻R2=0.1Ω的光滑導(dǎo)體棒cd置于導(dǎo)軌上，由靜止開始下滑．cd在滑動過程中始終處于區(qū)域Ⅱ的磁場中，ab、cd始終與導(dǎo)軌垂直且兩端與軌道保持良好接觸，g取10m/s2．問
（1）cd下滑的過程中，ab中的電流方向；
（2）ab將要向上滑動時，cd的速度v多大；
（3）從cd開始下滑到ab剛要向上滑動的過程中，cd滑動的距離x=3.8m，此過程中ab上產(chǎn)生的熱量Q是多少．

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科目：高中物理 來源： 題型：計算題

19．如圖1所示，水平傳送帶水平段長L=6m，兩皮帶輪半徑均為0.1m，距地面高H=5m，與傳送帶等高的光滑水平臺上有一小物塊以v0=5m/s的初速度滑上傳送帶，物塊與傳送帶間動摩擦因數(shù)μ=0.2，g取10m/s2．設(shè)水平為v，物體平拋運(yùn)動的水平位移為s，以不同的υ值重復(fù)上述過程，得到一組對應(yīng)的υ．s值，對于皮帶輪的轉(zhuǎn)動方向，皮帶上部向右時用υ＞0，向左時用υ＜0表示，在圖2給定的坐標(biāo)上正確畫出s-υ關(guān)系圖線．

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科目：高中物理 來源： 題型：解答題

9．一個帶電荷量為-q的油滴，從O點(diǎn)以速度v射入勻強(qiáng)電場中，v的方向與電場方向成θ角，已知油滴的質(zhì)量為m，測得油滴達(dá)到運(yùn)動軌跡的最高點(diǎn)時它的速度大小又為v，求：
（1）最高點(diǎn)的位置可能在O點(diǎn)的哪一方？
（2）電場強(qiáng)度E為多少？
（3）最高點(diǎn)處（設(shè)為N）與O點(diǎn)的電勢差UNO為多少？

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科目：高中物理 來源： 題型：計算題

16．如圖所示，豎直平面內(nèi)的空間中，有沿水平方向、垂直于紙面向外的勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B，在磁場中建立豎直的平面直角坐標(biāo)系xOy，在x＜0的區(qū)域內(nèi)有沿x軸負(fù)向的勻強(qiáng)電場，電場強(qiáng)度大小為E，在x＞0的區(qū)域內(nèi)也存在勻強(qiáng)電場（圖中未畫出）．一個帶正電的小球（可視為質(zhì)點(diǎn)）從x軸上的N點(diǎn)豎直向下做勻速圓周運(yùn)動至P點(diǎn)后進(jìn)入x＜0的區(qū)域，沿著與水平方向成α=30°角斜向上做直線運(yùn)動，通過x軸上的M點(diǎn)，求：（重力加速度為g，不計空氣阻力）
（1）小球運(yùn)動速度的大�。�
（2）在x＞0的區(qū)域內(nèi)所加的電場強(qiáng)度的大�。�
（3）小球從N點(diǎn)運(yùn)動到M點(diǎn)所用的時間．

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科目：高中物理 來源： 題型：計算題

13．一個帶正電的微粒，從A點(diǎn)射入水平方向的勻強(qiáng)電場中，微粒沿直線AB運(yùn)動，如圖，AB與電場線夾角θ=30°，已知帶電微粒的質(zhì)量m=1.0×10-7kg，電量q=1.0×10-10C，A、B相距L=20cm，（g=10m/s2，結(jié)果保留三位有效數(shù)字）求：
（1）電場強(qiáng)度的大小和方向？
（2）要使微粒從A點(diǎn)運(yùn)動到B點(diǎn)，微粒射入電場時的最小速度v0是多少？

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科目：高中物理 來源： 題型：實(shí)驗(yàn)題

14．光電計時器是一種常用計時儀器，其結(jié)構(gòu)如圖所示，a、b分別是光電門的激光發(fā)射和接收裝置，當(dāng)一輛帶有擋光片的小車從a、b間通過時，光電計時器就可以顯示擋光片的擋光時間．現(xiàn)有一輛小車帶有寬度為d（很窄）的擋光片做勻變速直線運(yùn)動，先后通過第一個光電門和第二個光電門，光電計時器記錄下的擋光時間分別是t1和t2，擋光片從第一個光電門運(yùn)動到第二個光電門用時t，
（1）小車通過第一個光電門的平均速度為$\frac09wll4u{{t}_{1}}$；
（2）如果將小車通過光電門的平均速度看作小車的瞬時速度，小車從第一個光電門運(yùn)動到第二個光電門的加速度為$\frac{d（{t}_{1}-{t}_{2}）}{t{t}_{1}{t}_{2}}$．

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