【題目】如圖所示，豎直放置的半圓形絕緣軌道半徑為R，下端與絕緣水平面平滑連接，整個(gè)裝置處于方向豎直向上的勻強(qiáng)電場E中．一質(zhì)量為m、帶電量為+q的物塊（可視為質(zhì)點(diǎn)），從水平面上的A點(diǎn)以初速度v0水平向左運(yùn)動，沿半圓形軌道恰好通過最高點(diǎn)C，場強(qiáng)大小為E，且E＜mg/q,試求：

（1）物塊經(jīng)過最高點(diǎn)C的速度為多大？

（2）試計(jì)算物塊在運(yùn)動過程中克服摩擦力做的功．

（3）證明物塊離開軌道落回水平面的水平距離與場強(qiáng)大小E無關(guān)，且為一常量．

【答案】（1）（2）mv02+（Eqmg）R（3）見解析；

【解析】

試題分析：（1）物塊恰能通過圓弧最高點(diǎn)C，圓弧軌道此時(shí)與物塊間無彈力作用，物塊受到的重力和電場力提供向心力，則有①

解得，②

（2）物塊在由A運(yùn)動到C的過程中，設(shè)物塊克服摩擦力做的功Wf，根據(jù)動能定理有

Eq2RWfmg2R＝mvc2mv02 ③

解得，Wf＝mv02+（Eqmg）R④

（3）物塊離開半圓形軌道后做類平拋運(yùn)動，設(shè)水平位移為s，

s=vct ⑤

⑥

由⑤⑥聯(lián)立解得s=2R ⑦

因此，物塊離開軌道落回水平面的水平距離與場強(qiáng)大小E無關(guān)，大小為2R

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】史學(xué)家在評論某位科學(xué)家時(shí)說，“(他)已經(jīng)向人們展示了理性的強(qiáng)大力量，那么已獲啟蒙的人即可循此途徑依靠理性來發(fā)現(xiàn)所有的人類制度都應(yīng)遵循的自然規(guī)律”。這位科學(xué)家應(yīng)該是( )

A. 伽利略 B. 普朗克 C. 牛頓 D. 愛因斯坦

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】為了探測X星球，載著登陸艙的探測飛船在以該星球中心為圓心，半徑為r1的圓軌道上運(yùn)動，周期為T1，總質(zhì)量為m1．隨后登陸艙脫離飛船，變軌到離星球更近的半徑為r2的圓軌道上運(yùn)動，此時(shí)登陸艙的質(zhì)量為m2，則（ ）

A．X星球的質(zhì)量為

B．X星球表面的重力加速度為

C．登陸艙在r1與r2軌道上運(yùn)動時(shí)的速度大小之比為

D．登陸艙在半徑為r2軌道上做圓周運(yùn)動的周期為

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】甲物體的重力是乙物體的3倍，它們在同一高度同時(shí)自由下落，則（ ）

A. 甲比乙先落地 B. 甲和乙同時(shí)落地

C. 落地時(shí)甲比乙速度大 D. 落地時(shí)甲和乙速度相同

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】電子束焊接機(jī)中的電場線如圖中虛線所示。K為陰極，A為陽極，兩極之間的距離為d。在兩極之間加上高壓U，有一電子在K極由靜止被加速。不考慮電子重力，元電荷為e，則下列說法正確的是（ ）

A．A、K之間的電場強(qiáng)度為

B．電子到達(dá)A極板時(shí)的動能大于eU

C．由K到A電子的電勢能減小了eU

D．由K沿直線到A電勢逐漸減小

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】史學(xué)家在評論某位科學(xué)家時(shí)說，“（他）已經(jīng)向人們展示了理性的強(qiáng)大力量，那么已獲啟蒙的人即可循此途徑依靠理性來發(fā)現(xiàn)所有的人類制度都應(yīng)遵循的自然規(guī)律”。下列與這位科學(xué)家相關(guān)的理論是

A. 自由落體定律

B. 量子理論

C. 經(jīng)典力學(xué)

D. 相對論

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】牛頓曾說：我之所以有這樣的成就，是因?yàn)槲艺驹诰奕藗兊募绨蛏稀τ谂ｎD構(gòu)建的經(jīng)典力學(xué)體系而言，最重要的“巨人”是

A. 哥白尼 B. 馬丁路德 C. 達(dá)爾文 D. 伽利略

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】半徑為 a 的圓形區(qū)域內(nèi)有均勻磁場,磁感強(qiáng)度為 B = 0．2 T，磁場方向垂直紙面向里，半徑為 b 的金屬圓環(huán)與磁場同心地放置，磁場與環(huán)面垂直，其中 a = 1．0 m，b = 2．0 m，金屬環(huán)上分別接有燈 L1、L2，兩燈的電阻均為 R = 2Ω．一金屬棒 MN 與金屬環(huán)接觸良好, 金屬棒的電阻為 r = 1 Ω，環(huán)的電阻忽略不計(jì)．

（1）若棒以 v0 = 5 m/s 的速率在環(huán)上向右勻速滑動，求棒滑過圓環(huán)直徑 OO′ 的瞬時(shí)（如圖所示）MN 間的電壓UMN和流過燈 L1 的電流I1；

（2）撤去中間的金屬棒 MN，將右面的半圓環(huán) OL2O′以OO′為軸向上翻轉(zhuǎn) 90°，若此時(shí)磁場隨時(shí)間均勻變化，其變化率為＝ T/s，求L1的功率P1．

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，一質(zhì)量為M的斜面體靜止在水平地面上，物體B受沿斜面向上的力F作用沿斜面勻速上滑，A、B之間的動摩擦因數(shù)為μ，μ< tanθ，且A、B質(zhì)量均為m，則（ ）

A．A、B保持相對靜止

B．地面對斜面體的摩擦力等于

C．地面受到的壓力等于

D．B與斜面間的動摩擦因數(shù)為

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