如圖所示，水平絕緣光滑軌道AB的B端與處于豎直平面內(nèi)的四分之一圓弧形粗糙絕緣軌道BC平滑連接，圓弧的半徑R=0.40m。在軌道所在空間存在水平向右的勻強電場，電場強度E="1." 0×104N/C。現(xiàn)有一質(zhì)量m=0.10kg的帶電體（可視為質(zhì)點）放在水平軌道上與B端距離s=1.0m的位置，由于受到電場力的作用帶電體由靜止開始運動，當運動到圓弧形軌道的C端時，速度恰好為零。已知帶電體所帶電荷量q=8.0×10-5C，取g=10m/s2，求：

（1）帶電體在水平軌道上運動的加速度大小及運動到B端時的速度大�。�
（2）帶電體運動到圓弧形軌道的B端時對圓弧軌道的壓力大��；
（3）帶電體沿圓弧形軌道運動過程中，電場力和摩擦力對帶電體所做的功各是多少？

（1）（2）5N（3）0.32J,-0.72J

解析試題分析：（1）根據(jù)牛頓第二定律有 qE=ma
得            （2分）
對帶電體從A運動到B的過程，根據(jù)動能定理有
解得         （2分）
（2）設(shè)帶電體運動到圓軌道B端時受軌道的支持力為FN，有  （2分）
解得地面對帶電體的支持力        （1分）
根據(jù)牛頓第三定律可知，帶電體對圓弧軌道B端的壓力大小 （1分）
（3）因電場力做功與路徑無關(guān)，所以帶電體沿圓弧形軌道運動過程中，
電場力所做的功W電=qER=0.32J          （1分）
設(shè)帶電體沿圓弧形軌道運動過程中摩擦力所做的功為W摩，
對此過程根據(jù)動能定理有              （2分）
解得 W摩=-0.72J          （1分）
考點：本題考查了動能定理和圓周運動知識的綜合應(yīng)用

練習冊系列答案
相關(guān)習題

科目：高中物理 來源： 題型：計算題

(15分)如圖所示，在寬度為L的兩虛線區(qū)域內(nèi)存在勻強電場，一質(zhì)量為m，帶電量為＋q的滑塊(可看成點電荷)，從距該區(qū)域為L的絕緣水平面上以初速度v0向右運動并進入電場區(qū)域，滑塊與水平面間的動摩擦因數(shù)為μ。

⑴若該區(qū)域電場為水平方向，并且用速度傳感器測得滑塊從出口處滑出的速度與進入該區(qū)域的速度相同，求該區(qū)域的電場強度大小與方向，以及滑塊滑出該區(qū)域的速度；
⑵若該區(qū)域電場為水平方向，并且用速度傳感器測得滑塊滑出該區(qū)域的速度等于滑塊的初速度v0，求該區(qū)域的電場強度大小與方向；
⑶若將該區(qū)域電場改為豎直方向，測出滑塊到達出口處速度為v0/2(此問中取v0＝)，再將該區(qū)域電場反向后，發(fā)現(xiàn)滑塊未能從出口滑出，求滑塊所停位置距左邊界多遠。

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科目：高中物理 來源： 題型：計算題

（10分）如圖所示，在一個大小為V/m，方向水平向左的勻強電場中，有一個小物塊，質(zhì)量為80g，帶正電荷，與水平軌道之間的動摩擦因數(shù)0.2，在水平軌道的末端處，連接一個光滑的半圓形軌道，半徑為40cm，取10m/s2，求：

（1）若小物塊恰好運動到軌道的最高點，那么小物塊應(yīng)該從水平軌道的哪個位置釋放？
（2）如果在第（1）問的位置釋放小物塊，當它運動到（軌道中點）點時對軌道的壓力等于多少？

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科目：高中物理 來源： 題型：計算題

（19分）如圖所示，以A、B和C、D為斷點的兩半圓形光滑軌道固定于豎直平面內(nèi)，一滑板靜止在光滑的地面上，左端緊靠B點，上表面所在平面與兩半圓分別相切于B、C兩點，一物塊（視為質(zhì)點）被輕放在水平勻速運動的傳送帶上E點，運動到A點時剛好與傳送帶速度相同，然后經(jīng)A點沿半圓軌道滑下，再經(jīng)B點滑上滑板，滑板運動到C點時被牢固粘連。物塊可視為質(zhì)點，質(zhì)量為m,滑板質(zhì)量為M=2m，兩半圓半徑均為R，板長l=6.5R,板右端到C點的距離L在R<L<5R范圍內(nèi)取值，E點距A點的距離s=5R，物塊與傳送帶、物塊與滑板間的動摩擦因數(shù)均為，重力加速度g已知。

(1)求物塊滑到B點的速度大小；
(2)求物塊滑到B點時對半圓軌道的壓力；
(3)試討論物塊從滑上滑板到離開右端的過程中，克服摩擦力做的功與L的關(guān)系.并判斷物塊能否滑到CD軌道的中點。

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科目：高中物理 來源： 題型：計算題

（18分）如圖，水平地面上，質(zhì)量為4m的凹槽被一特殊裝置鎖定處于靜止狀態(tài)，凹槽內(nèi)質(zhì)量為m的小木塊壓縮輕質(zhì)彈簧后用細線固定（彈簧與小木塊不粘連），此時小木塊距離凹槽右側(cè)為x；現(xiàn)細線被燒斷，木塊被彈簧彈出后與凹槽碰撞并粘連，同時裝置鎖定解除；此后木塊與凹槽一起向右運動，測得凹槽在地面上移動的距離為s；設(shè)凹槽與地面的動摩擦因數(shù)為μ1，凹槽內(nèi)表面與木塊的動摩擦因數(shù)為µ2，重力加速度為g，求：

（1）木塊與凹槽碰撞后瞬間的共同速度大小v；
（2）細線被燒斷前彈簧儲存的彈性勢能。

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科目：高中物理 來源： 題型：計算題

(15分)如圖所示，兩帶有等量異種電荷的平行金屬板M、N豎直放置，兩板間的距離d＝0.4m，現(xiàn)將一質(zhì)量m＝1.0×10－2kg、電荷量q＝＋4×10－5C的帶電小球從兩極板上方A點，以v0＝2m/s的初速度水平拋出，A點距離兩板上端的高度h＝0.2m，之后小球恰從M板頂端位置無碰擦地進入板間，做直線運動，直至打在N板上的B點，設(shè)空氣阻力不計，g＝10m/s2，勻強電場只存在于M、N之間，求：

⑴小球進入電場時的速度大小和方向；
⑵兩極板間的電勢差U；
⑶小球到達B點時的動能。

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科目：高中物理 來源： 題型：計算題

（本題8分）如圖所示，為一傳送裝置，其中AB段粗糙，AB段長為L＝0.2 m，動摩擦因數(shù)μ＝0.6，BC、DEN段均可視為光滑，且BC的始、末端均水平，具有h＝0.1 m的高度差，DEN是半徑為r＝0.4 m的半圓形軌道，其直徑DN沿豎直方向，C位于DN豎直線上，CD間的距離恰能讓小球自由通過．在左端豎直墻上固定一輕質(zhì)彈簧，現(xiàn)有一可視為質(zhì)點的小球，小球質(zhì)量m＝0.2 kg，壓縮輕質(zhì)彈簧至A點后由靜止釋放(小球和彈簧不粘連)，小球剛好能沿DEN軌道滑下．求：
 
(1)小球到達N點時的速度；
(2)壓縮的彈簧所具有的彈性勢能．

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科目：高中物理 來源： 題型：計算題

如圖甲所示，一豎直平面內(nèi)的軌道由粗糙斜面AD和光滑圓軌道DCE組成，AD與DCE相切于D點，C為圓軌道的最低點，將一小物塊置于軌道ADC上離地面高為H處由靜止下滑，用力傳感器測出其經(jīng)過C點時對軌道的壓力N，改變H的大小，可測出相應(yīng)的N的大小，N隨H的變化關(guān)系如圖乙折線PQI所示（PQ與QI兩直線相連接于Q點），QI反向延長交縱軸于F點（0，5.8N），重力加速度g取10m／s2，求：

（1）小物塊的質(zhì)量m；
（2）小物塊與斜面AD間的動摩擦因數(shù)μ。

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科目：高中物理 來源： 題型：計算題

（10分）在水平向右的勻強電場中，有一質(zhì)量為m、帶正電的小球，用長為L的絕緣細線懸掛于O點，當小球處于A點時靜止，細線與豎直方向夾角為a（如圖所示），現(xiàn)在A點給小球一個垂直于懸線的初速度v0，使小球恰能在豎直平面內(nèi)做圓周運動，求：

（1）在A點給小球的初速度v0多大？
（2）此過程中小球所受的最大拉力與最小拉力之差為多大？

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