【題目】如圖所示，半徑R = 0.8m的光滑絕緣導(dǎo)軌固定于豎直平面內(nèi)，加上某一水平方向的勻強電場時，帶正電的小球沿軌道內(nèi)側(cè)做圓周運動，它的電量q＝1.00×10－7C。圓心O與A點的連線與豎直成一角度θ，在A點時小球?qū)壍赖膲毫?/span>N = 1.2N，此時小球的動能最大．若小球的最大動能比最小動能多0.32J，且小球能夠到達軌道上的任意一點（不計空氣阻力，g取10m/s2）．則：

⑴小球的最小動能是多少？

⑵小球受到重力和電場力的合力是多少？

⑶現(xiàn)小球在動能最小的位置突然撤去軌道，并保持其他量都不變，若小球在0.4s后的動能與它在A點時的動能相等，求小球的質(zhì)量和電場強度。

【答案】（1）0.08J（2）0.2N（3）0.01kg、

【解析】

試題分析：⑴、⑵小球在電場和重力場的復(fù)合場中運動，因為小球在A點具有最大動能，所以復(fù)合場的方向由O指向A，在AO延長線與圓的交點B處小球具有最小動能EkB．設(shè)小球在復(fù)合場中所受的合力為F，則有；

（2分）

即： （2分）

帶電小球由A運動到B的過程中，重力和電場力的合力做功，根據(jù)動能定理有：

-F2R=EKB-EKA=-0.32 （2分）

由此可得：F = 0.2N，（2分） （2分）

即小球的最小動能為0.08J，重力和電場力的合力為0.2N．

⑶帶電小球在B處時撤去軌道后，小球做類平拋運動，即在BA方向上做初速度為零的勻加速運動，在垂直于BA方向上做勻速運動．設(shè)小球的質(zhì)量為m，則：

2R= （2分）得：m==0.01kg （2分）

θ=600 （2分）

（2分）

E= （1分） 方向水平向左 （1分）

練習冊系列答案
相關(guān)習題

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】（1）在“測定金屬的電阻率”的實驗中，需要用刻度尺測出被測金屬絲的長度L，用螺旋測微器測出金屬絲的直徑d，用電流表和電壓表測出金屬絲的電阻R。

①請寫出測金屬絲電阻率的表達式：ρ =__________ (用上述測量的字母表示)

②若實驗中測量金屬絲的長度時如圖所示，則金屬絲長度的測量值為L= _______ cm

（2）某同學想通過“測繪小燈泡的伏安特性曲線”的方法來測量一小燈泡的額定功率。所用器材如下：

a.待測小燈泡一只：額定電壓為2.5V，電阻約為幾歐

b.電壓表一只：量程為3V，內(nèi)阻約為3kΩ

c.電流表一只：量程為0.6A，內(nèi)阻約為0.1Ω

d.滑動變阻器一只，干電池兩節(jié)，開關(guān)一個，導(dǎo)線若干

①在圖甲中補全測量小燈泡額定功率的電路圖__________,

②圖甲中開關(guān)S閉合之前,滑動變阻器的滑片應(yīng)置于______(選填“A端”、“B端”或“AB正中間”)；

③若該同學測量過程中發(fā)現(xiàn)電壓表損壞,他找來一塊萬用表代替電壓表測量燈泡的電壓,則萬用表的______(選填“紅”、“黑”)表筆應(yīng)該與燈泡的左端相連。

④該同學通過實驗作出了小燈泡的伏安特性曲線,如圖乙所示,則小燈泡的額定功率為______W；若將小燈泡直接與電動勢E=3.0V,內(nèi)阻r =7.5Ω的電源相連,小燈泡的功率為______W。(結(jié)果均保留兩位有效數(shù)字)

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】某物體做平拋運動時，它的速度方向與水平方向的夾角為θ，其正切值tanθ隨時間t變化的圖像如圖所示，則（g取10 m/s2）（ ）

A. 第1 s物體下落的高度為5 m

B. 第1 s物體下落的高度為10 m

C. 物體的初速度為5 m/s

D. 物體的初速度是10 m/s

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖甲所示，光滑的絕緣細桿水平放置，有孔小球套在桿上，整個裝置固定于某一電場中．以桿左端為原點，沿桿向右為軸正方向建立坐標系．沿桿方向電場強度隨位置的分布如圖乙所示，場強為正表示方向水平向右，場強為負表示方向水平向左．圖乙中曲線在和范圍可看作直線．小球質(zhì)量，帶電量．若小球在處獲得一個的向右初速度，最遠可以運動到處．

（1）求桿上到兩點間的電勢差大小比；

（2）若小球在處由靜止釋放后，開始向左運動，求：

a．加速運動過程中的最大加速度；

b．向左運動的最大距離

（3）若已知小球在處以初速度向左減速運動，速度減為零后文又返處，所用總時間為，求小球在處以初速度向左運動，再返回到處所用的時間（小球運動過程中始終末脫離桿）．你可能不會計算，但小球向左運動過程中受力特點你并不陌生，請展開聯(lián)想，通過類比分析得出結(jié)果．

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，表演“飛車走壁”的雜技演員騎著摩托車飛駛在圓臺形筒壁內(nèi)，圓臺筒固定不動，其軸線沿豎直方向．演員駕駛摩托車先后在M和N兩處緊貼著內(nèi)壁分別在圖中虛線所示的水平面內(nèi)做勻速圓周運動，如果此時不計車輪與墻壁的摩擦力，則

A. M處的線速度一定大于N處的線速度

B. M處的角速度一定大于N處的角速度

C. M處的運動周期一定等于N處的運動周期

D. M處對筒壁的壓力一定大于N處對筒壁的壓力

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】一個小球從高處由靜止開始落下，從釋放小球開始計時，規(guī)定豎直向上為正方向，落地點為重力勢能零點．小球在接觸地面前、后的動能保持不變，且忽略小球與地面發(fā)生碰撞的時間以及小球運動過程中受到的空氣阻力．圖中分別是小球在運動過程中的位移、速度、動能和重力勢能隨時間變化的圖象，其中正確的是（ ）

A. B.

C. D.

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，真空中存在范圍足夠大的勻強電場，A、B為該勻強電場的兩個等勢面．現(xiàn)有三個完全相同的帶等量正電荷的粒子a、b、c，從等勢面A上的某點同時以相同速率v0向不同方向開始運動，其中a的初速度方向垂直指向等勢面B；b的初速度方向平行于等勢面；c的初速度方向與a相反．經(jīng)過一段時間，三個粒子先后通過等勢面B．已知三個粒子始終在該勻強電場中運動，不計重力，下列判斷正確的是

A.等勢面A的電勢高于等勢面B的電勢

B. a、b、c三粒子通過等勢面B時的速度大小相等

C.開始運動后的任一時刻，a、b兩粒子的動能總是相同

D.開始運動后的任一時刻，三個粒子電勢能總是相等

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】“東風”汽車公司在湖北某地有一試車場，其中有一檢測汽車在極限狀態(tài)下車速的試車道，該試車道呈碗狀，如圖所示。有一質(zhì)量為m＝1t的小汽車在A車道上飛馳，已知該車道轉(zhuǎn)彎半徑R為150m，路面傾斜角為θ＝45°(與水平面夾角)，路面與車胎摩擦因數(shù)μ為0.25，求汽車所能允許的最大車速。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】為了測量兩個質(zhì)量不等的沙袋的質(zhì)量，由于沒有直接測量工具，某實驗小組應(yīng)用下列器材測量：輕質(zhì)定滑輪（質(zhì)量和摩擦可以忽略）、砝碼一套（總質(zhì)量m=0.5kg）、細線、米尺、秒表，根據(jù)已學過的物理知識，改變實驗條件進行多次測量，選擇合適的變量得到線性關(guān)系，作出圖象并根據(jù)圖象的斜率和截距求出沙袋的質(zhì)量。操作如下：

（1）實驗裝置如圖，設(shè)左右兩邊沙袋的質(zhì)量分別為m1、m2。

（2）從m中取出質(zhì)量為的砝碼放在左邊的沙袋中，剩余砝碼都放在右邊沙袋中，發(fā)現(xiàn)m1下降、 m2上升。

（3）用米尺測出沙袋m1從靜止下降的距離h，用秒表測出沙袋m1下降的時間t，則可知沙袋的加速度大小為a =______。

（4）改變，測量相應(yīng)的加速度a，得到多組及a的數(shù)據(jù)，作出_____（填或）圖線。

（5）若求得圖線的斜率k=4m/kg·s2，截距b=2m/s2，（g=10m/s2）則沙袋的質(zhì)量m1=_____kg，m2=_____kg。

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