(16分) 如圖所示，ABC是固定在豎直平面內(nèi)的絕緣圓弧軌道，圓弧半徑為．A點(diǎn)與圓心O等高，B、C點(diǎn)處于豎直直徑的兩端．PA是一段絕緣的豎直圓管，兩者在A點(diǎn)平滑連接，整個裝置處于方向水平向右的勻強(qiáng)電場中．一質(zhì)量為、電荷量為的小球從管內(nèi)與C點(diǎn)等高處由靜止釋放，一段時(shí)間后小球離開圓管進(jìn)入圓弧軌道運(yùn)動．已知勻強(qiáng)電場的電場強(qiáng)度（為重力加速度），小球運(yùn)動過程中的電荷量保持不變，忽略圓管和軌道的摩擦阻力．求：

(1）小球到達(dá)B點(diǎn)時(shí)速度的大��；
(2）小球到達(dá)B點(diǎn)時(shí)對圓弧軌道的壓力；
(3）小球在圓弧軌道運(yùn)動過程中速度最大為多少？
（1） （2） （3）

試題分析: （1）小球從P運(yùn)動到A的過程中，由動能定理得： （3分）
解得：        （2分）
（2）小球在最低點(diǎn)B時(shí)，根據(jù)牛頓第二定律得：        （2分）
解得：        （2分）
則由牛頓第三定律得：小球?qū)A弧軌道的壓力大小為       （1分）
（3）重力場和電場看成等效場；對小球等效最低點(diǎn)為F點(diǎn)，在F點(diǎn)小球的速度最大，設(shè)OF與豎直方向的夾角為，在此位置小球所受的電場力與重力的合力方向沿半徑向外，則有：
則知：，         （2分）
設(shè)小球在圓弧軌道運(yùn)動過程中速度最大為，小球從P到F的過程，根據(jù)動能定理得：
         （2分）
解得：         （2分）
練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源：不詳 題型：計(jì)算題

（10分）一端彎曲的光滑絕緣桿ABD固定在豎直平面上，如圖所示，AB段水平，BD段是半徑為R的半圓弧，有一電荷量為Q的正點(diǎn)電荷固定在圓心O點(diǎn)。一質(zhì)量為m、電荷量為q的帶正電小環(huán)套在光滑絕緣桿上，在大小為F的水平恒力作用下從C點(diǎn)由靜止開始運(yùn)動，到B點(diǎn)時(shí)撤去恒力，小環(huán)繼續(xù)運(yùn)動到達(dá)D點(diǎn)，已知CB間距為4R/3。（提示：根據(jù)電磁學(xué)有關(guān)知識，在某一空間放一電荷量為Q的正點(diǎn)電荷，則距離點(diǎn)電荷為r的某點(diǎn)的電勢為，其中k為靜電力常量，設(shè)無窮遠(yuǎn)處電勢為零）。

（1）定性說明從C運(yùn)動到D過程小環(huán)的電勢能如何變化
（2）小環(huán)在C點(diǎn)時(shí)加速度為多大
（3）求水平恒力F的最小值。

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：計(jì)算題

（15分）如圖所示，粗糙平臺高出水平地面h=1.25m，質(zhì)量為m=1kg的物體（視作質(zhì)點(diǎn)）靜止在與平臺右端B點(diǎn)相距L=2.5m的A點(diǎn)，物體與平臺之間的動摩擦因數(shù)為μ=0.4�，F(xiàn)對物體施加水平向右的推力F=12N，作用一段時(shí)間t0后撤去，物體向右繼續(xù)滑行并沖出平臺，最后落在與B點(diǎn)水平距離為x=1m的地面上的C點(diǎn)，忽略空氣的阻力，取g=10m/s2。求：

（1）物體通過B點(diǎn)時(shí)的速度；
（2）推力的作用時(shí)間t0。

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

傳送帶用于傳送工件可以提高工作效率．如圖所示，傳送帶長度是，以恒定的速度v運(yùn)送質(zhì)量為m的工件，工件從最低點(diǎn)A無初速度地放到傳送帶上，到達(dá)最高點(diǎn)B前有一段勻速的過程．工件與傳送帶之間的動摩擦因數(shù)為μ，傳送帶與水平方向夾角為θ，每當(dāng)前一個工件在傳送帶上停止相對滑動時(shí)，后一個工件立即放到傳送帶上，整條傳送帶滿載時(shí)恰好能傳送n個工件.重力加速度為g，則下列說法正確的是(   )
A．在傳送帶上摩擦力對每個工件做的功為
B．在傳送帶上摩擦力對每個工件做的功為
C．每個工件與傳送帶之間由摩擦產(chǎn)生的熱量為
D．傳送帶滿載工件比空載時(shí)增加的功率為P=mgv(μcosθ+nsinθ-sinθ)

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

如圖所示，放置在水平地面上的支架質(zhì)量為M，支架頂端用細(xì)線拴著的擺球質(zhì)量為m，現(xiàn)將擺球拉至水平位置，而后釋放，擺球運(yùn)動過程中，支架始終不動，以下說法正確的是
A．在釋放瞬間，支架對地面壓力為（m+M）g
B．在釋放瞬間，支架對地面壓力為Mg
C．?dāng)[球到達(dá)最低點(diǎn)時(shí)，支架對地面壓力為(m+M)g
D．?dāng)[球到達(dá)最低點(diǎn)時(shí)，支架對地面壓力為(3m+M)g

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：計(jì)算題

如圖所示，輕桿長為3L，在桿的A、B兩端分別固定質(zhì)量均為m的球A和球B，桿上距球A為L處的點(diǎn)O裝在光滑的水平轉(zhuǎn)動軸上，桿和球在豎直面內(nèi)轉(zhuǎn)動，已知球B運(yùn)動到最高點(diǎn)時(shí)，球B對桿恰好無作用力．

求：(1)球B在最高點(diǎn)時(shí)，桿對水平軸的作用力大�。�
(2）球B轉(zhuǎn)到最低點(diǎn)時(shí)，球B的速度是多大？

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：計(jì)算題

（10分）如圖所示，水平光滑軌道AB與豎直半圓形光滑軌道在B點(diǎn)平滑連接，AB段長x=10m，半圓形軌道半徑R=2.5m。質(zhì)量m=0.10kg的小滑塊（可視為質(zhì)點(diǎn)）在水平恒力F作用下，從A點(diǎn)由靜止開始運(yùn)動，經(jīng)B點(diǎn)時(shí)撤去力F，小滑塊進(jìn)入半圓形軌道，沿軌道運(yùn)動到最高點(diǎn)C，從C點(diǎn)水平飛出。重力加速度g取10m/s2。

（1）若小滑塊從C點(diǎn)水平飛出后又恰好落在A點(diǎn)。求：
①滑塊通過C點(diǎn)時(shí)的速度大小；
②滑塊剛進(jìn)入半圓形軌道時(shí)，在B點(diǎn)對軌道壓力的大�。�
（2）如果要使小滑塊能夠通過C點(diǎn)，求水平恒力F應(yīng)滿足的條件。

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

如圖所示，斜面體A靜止放置在水平地面上，質(zhì)量為m的物體B在外力F（方向水平向右）的作用下沿斜面向下做勻速運(yùn)動，斜面體始終保持靜止，則下列說法中正確的是
A．若撤去力F，物體B將沿斜面向下加速運(yùn)動
B．若撤去力F，A所受地面的摩擦力方向向左
C．若撤去力F，物體A所受地面的摩擦力可能為零
D．若撤去力F，A所受地面的摩擦力方向可能向右

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

在一根繩下串聯(lián)著兩個質(zhì)量不同的小球，上面小球比下面小球質(zhì)量大，當(dāng)手提著繩端沿水平方向并使兩球一起作勻加速運(yùn)動時(shí)（空氣阻力不計(jì)），則下圖中正確的是(  )

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