【題目】如圖所示，在豎直平面內(nèi)，AB為水平放置的絕緣粗糙軌道，CD為豎直放置的足夠長絕緣粗糙軌道，AB與CD通過四分之一絕緣光滑圓弧形軌道平滑連接，圓弧的圓心為O，半徑R＝0.50 m，軌道所在空間存在水平向右的勻強(qiáng)電場，電場強(qiáng)度的大小E＝1.0×104 N/C，現(xiàn)有質(zhì)量m＝0.20 kg，電荷量q＝8.0×10－4 C的帶電體(可視為質(zhì)點)，從A點由靜止開始運動，已知SAB＝1.0 m，帶電體與軌道AB、CD間的動摩擦因數(shù)均為0.5。假定帶電體與軌道之間的最大靜摩擦力和滑動摩擦力相等 (取g＝10 m/s2)。求：

(1)帶電體運動到圓弧形軌道C點時的速度；

(2)帶電體最終停在何處．

【答案】(1)v＝10 m/s (2)帶電體最終靜止在與C點的豎直距離為m處．

【解析】

（1）對從A到C過程根據(jù)動能定理列式求解C點的速度即可；
（2）設(shè)帶電體沿豎直軌道CD上升的最大高度為h，對從C到D過程由動能定理列式求解上升的高度，然后可以判斷出滑塊會靜止在最高點；

（1）設(shè)帶電體到達(dá)C點時的速度為v，從A到C由動能定理得：

qE(sAB+R)μmgsABmgR＝mv2
解得v=10m/s；
（2）設(shè)帶電體沿豎直軌道CD上升的最大高度為h，從C到D由動能定理得：

-mgh-μqEh=0-mv2
解得h=m
在最高點，帶電體受到的最大靜摩擦力Ffmax=μqE=4N
重力G=mg=2N，因為G＜Ffmax
所以帶電體最終靜止在與C點的豎直距離為m處；

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】如圖所示，矩形的四個頂點a、b、c、d是勻強(qiáng)電場中的四個點，ab＝2bc＝4m，電場線與矩形所在的平面平行，已知a點電勢為18 V，b點電勢為10 V，c點電勢為6 V。一質(zhì)子從a點以的速度射入電場，v0與ab邊的夾角為45°，一段時間后質(zhì)子經(jīng)過ab中點e，不計質(zhì)子重力，下列判斷正確的是

A. d點電勢為12 V

B. 質(zhì)子從a到b電勢能減小了8 eV

C. 電場強(qiáng)度大小為

D. 質(zhì)子從a到e所用時間為

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】質(zhì)量為M＝1kg的木板靜止在粗糙水平面上，木板與地面間的動摩擦因數(shù)為μ1，在木板的左端放置一個質(zhì)量為m＝1kg、大小可忽略的鐵塊．鐵塊與木板間的動摩擦因數(shù)為μ2，取g＝10m/s2.若在鐵塊右端施加一個從0開始增大的水平向右的力F，假設(shè)木板足夠長，鐵塊受木板摩擦力Ff隨拉力F的變化如圖所示．則兩個動摩擦因數(shù)的數(shù)值為(　　)

A. μ1＝0.1 μ2＝0.4 B. μ1＝0.1 μ2＝0.2

C. μ1＝0.2 μ2＝0.4 D. μ1＝0.4 μ2＝0.4

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】2018年3月30日，我國在西昌衛(wèi)星發(fā)射中心用長征三號乙運載火箭，以“一箭雙星”方式成功發(fā)射第三十、三十一顆北斗導(dǎo)航衛(wèi)星。按照計劃，北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)將于2018年底服務(wù)“一帶一路”沿線國家。已知“北斗第三十顆導(dǎo)航衛(wèi)星”做勻速圓周運動的軌道半徑小于地球同步衛(wèi)星軌道半徑，運行速度為v，向心加速度為a；地球表面的重力加速度為g，引力常量為G。下列判斷正確的是

A. 地球質(zhì)量為

B. 該導(dǎo)航衛(wèi)星的運行周期大于24 小時

C. 該導(dǎo)航衛(wèi)星的軌道半徑與地球半徑之比為

D. 該導(dǎo)航衛(wèi)星的運行速度與地球第一宇宙速度之比

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】空間分布有豎直方向的勻強(qiáng)電場，現(xiàn)將一質(zhì)量為m的帶電小球A從O點斜向上拋出，小球沿如圖所示的軌跡擊中絕緣豎直墻壁的P點．將另一質(zhì)量相同、電荷量不變、電性相反的小球B仍從O點以相同的速度拋出，該球垂直擊中墻壁的Q點(圖中未畫出)．對于上述兩個過程，下列敘述中正確的是(　　)

A. 球A的電勢能增大，球B的電勢能減小

B. P點位置高于Q點

C. 若僅增大A球質(zhì)量，A球有可能擊中Q點

D. 電場力對球A的沖量大小等于對球B的沖量大小

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】一交流電壓的瞬時值表達(dá)式為u＝220sin50πt（V），下列判斷正確的是（　�。�

A. 該交流電壓的頻率為50Hz

B. t＝0.01s時，該交流電壓的瞬時值為55V

C. 直接用電壓表測該交流電壓，其示數(shù)為220V

D. 若將該交流電壓加在阻值為2kΩ的電阻兩端，則電阻的發(fā)熱功率為20W

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示,豎直放置的圓柱形氣缸固定不動,內(nèi)壁光滑,下端與大氣相連,A、B兩活塞的面積分別為SA=20 cm2、SB=10 cm2,它們通過一條細(xì)繩連接,活塞B又與另一條細(xì)繩連接,繩子跨過兩個光滑定滑輪與重物C連接.已知A、B兩活塞的質(zhì)量分別為 mA=2mB=1 kg,當(dāng)活塞靜止時,氣缸中理想氣體壓強(qiáng)p1=1.2×105Pa,溫度T1=800 K,活塞A距地面的高度為L=10 cm,上、下氣缸內(nèi)氣體的長度分別為2L、L,大氣壓強(qiáng)為p0=1×105Pa,上氣缸足夠長,重力加速度g=10 m/s2.

(1)求重物C的質(zhì)量M;

(2)緩慢降低氣缸內(nèi)氣體的溫度直至210 K,請在p-V圖上畫出缸內(nèi)氣體狀態(tài)變化的圖線,并計算出拐點處氣體的溫度及最終活塞B離地的高度。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，一靜止的電子經(jīng)過電壓為U的電場加速后，立即射入偏轉(zhuǎn)勻強(qiáng)電場中，射入方向與偏轉(zhuǎn)電場的方向垂直，射入點為A，最終電子從B點離開偏轉(zhuǎn)電場。已知偏轉(zhuǎn)電場的電場強(qiáng)度大小為E，方向豎直向上（如圖所示），電子的電荷量為e，質(zhì)量為m，重力忽略不計。求：

（1）電子進(jìn)入偏轉(zhuǎn)電場時的速度v0；

（2）若將加速電場的電壓提高為原來的2倍，使電子仍從B點經(jīng)過，則偏轉(zhuǎn)電場的電場強(qiáng)度E1應(yīng)該變?yōu)樵瓉淼亩嗌俦叮?/span>

（3）若在偏轉(zhuǎn)電場區(qū)域加上垂直紙面向外的勻強(qiáng)磁場，使電子從A點射入該相互垂直的電場和磁場共同存在的區(qū)域沿直線運動，求所加磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】實驗中經(jīng)常利用電磁場來改變帶電粒子運動的軌跡。如圖所示，氕、氘、氚三種粒子同時沿直線在紙面內(nèi)通過電場強(qiáng)度為E、磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的復(fù)合場區(qū)域。進(jìn)入時氕與氘、氘與氚的間距均為d，射出復(fù)合場后進(jìn)入y軸與MN之間（其夾角為θ）垂直于紙面向外的勻強(qiáng)磁場區(qū)域Ⅰ，然后均垂直于邊界MN射出。虛線MN與PQ間為真空區(qū)域Ⅱ且PQ與MN平行。已知質(zhì)子比荷為，不計重力。

（1）求粒子做直線運動時的速度大小v；

（2）求區(qū)域Ⅰ內(nèi)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度B1；

（3）若虛線PQ右側(cè)還存在一垂直于紙面的勻強(qiáng)磁場區(qū)域Ⅲ，經(jīng)該磁場作用后三種粒子均能匯聚于MN上的一點，求該磁場的最小面積S和同時進(jìn)入復(fù)合場的氕、氚運動到匯聚點的時間差△t。

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