【題目】如圖甲所示，粗糙水平軌道與半徑為R的豎直光滑、絕緣的半圓軌道在B點(diǎn)平滑連接，過半圓軌道圓心0的水平界面MN的下方分布有水平向右的勻強(qiáng)電場(chǎng)E，質(zhì)量為m的帶正電小滑塊從水平軌道上A點(diǎn)由靜止釋放，運(yùn)動(dòng)中由于摩擦起電滑塊電量會(huì)增加，過B點(diǎn)后電量保持不變，小滑塊在AB段加速度隨位移變化圖像如圖乙。已知A、B間距離為4R，滑塊與軌道間動(dòng)摩擦因數(shù)為μ=0.5，重力加速度為g，不計(jì)空氣阻力，求

(1)小滑塊釋放后運(yùn)動(dòng)至B點(diǎn)過程中電荷量的變化量

(2)滑塊對(duì)半圓軌道的最大壓力大小

(3)小滑塊再次進(jìn)入電場(chǎng)時(shí)，電場(chǎng)大小保持不變、方向變?yōu)橄蜃�，求小滑塊再次到達(dá)水平軌道時(shí)的速度大小以及距B的距離

【答案】 （1）（2）（3），方向與水平方向夾角為斜向左下方，位置在A點(diǎn)左側(cè)處。

【解析】試題分析：根據(jù)在A、B兩點(diǎn)的加速度結(jié)合牛頓第二定律即可求解小滑塊釋放后運(yùn)動(dòng)至B點(diǎn)過程中電荷量的變化量；

利用“等效重力”的思想找到新的重力場(chǎng)中的電低點(diǎn)即壓力最大點(diǎn)；

解：(1)A點(diǎn)：

B點(diǎn)

聯(lián)立以上兩式解得；

(2) 從A到B過程：

將電場(chǎng)力與重力等效為“重力，與豎直方向的夾角設(shè)為，在“等效最低點(diǎn)”對(duì)軌道壓力最大，則：

從B到“等效最低點(diǎn)”過程：

由以上各式解得：

由牛頓第三定律得軌道所受最大壓力為： ；

(3) 從B到C過程：

從C點(diǎn)到再次進(jìn)入電場(chǎng)做平拋運(yùn)動(dòng)：

由以上各式解得：

則進(jìn)入電場(chǎng)后合力與速度共線，做勻加速直線運(yùn)動(dòng)

從C點(diǎn)到水平軌道：

由以上各式解得：

因此滑塊再次到達(dá)水平軌道的速度為，方向與水平方向夾角為

，斜向左下方，位置在A點(diǎn)左側(cè)處。

練習(xí)冊(cè)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，在方向垂直紙面向里、磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域中，有一由均勻?qū)Ь�制成的邊長(zhǎng)為L的單匝正方形線框bcd，線框以恒定的速度v沿垂直磁場(chǎng)方向向右運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)中線框cd邊始終與磁場(chǎng)右邊界平行，線框?qū)Ь�的總電阻為R。在線框離開磁場(chǎng)的過程中

A. 、b之間的電壓為

B. 線框克服安培力做功為

C. 通過線框某處截面的電量為

D. 線框中的電流在d邊產(chǎn)生的熱量為

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示為豎直面內(nèi)的直角坐標(biāo)系xOy。A點(diǎn)的坐標(biāo)為（-8 m，0），C點(diǎn)的坐標(biāo)為（-4 m，O）；A點(diǎn)右側(cè)的三個(gè)區(qū)域存在沿y軸正方向的勻強(qiáng)電場(chǎng)，-4 m>x≥-8m區(qū)域的場(chǎng)強(qiáng)大小為E1=5 V／m，0>x≥-4 m區(qū)域的場(chǎng)強(qiáng)大小為E2=7 V／m，x≥O區(qū)域的場(chǎng)強(qiáng)大小為E3 =5V/m;第一、四象限內(nèi)的磁場(chǎng)方向相反且垂直于坐標(biāo)平面，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小均為B=2 T�，F(xiàn)讓一帶正電的小球從A點(diǎn)沿z軸正方向、以vo=4 m/s的速率進(jìn)入電場(chǎng)。已知小球的質(zhì)量m =2×10-3 kg．電荷量q =4×10-3 C，假設(shè)電場(chǎng)和磁場(chǎng)區(qū)域足夠?qū)拸V，小球可視為質(zhì)點(diǎn)且電荷量保持不變，忽略小球在運(yùn)動(dòng)中的電磁輻射，重力加速度取g=10 m／s2。求：

(1)小球到達(dá)y軸時(shí)的速度；

(2)小球從A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到坐標(biāo)為(56 m，y)的點(diǎn)經(jīng)歷的時(shí)間。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】彈跳桿運(yùn)動(dòng)是一項(xiàng)廣受青少年歡迎的運(yùn)動(dòng)。彈跳桿的結(jié)構(gòu)如圖所示，彈簧的下端固定在跳桿的底部，上端與一個(gè)套在跳桿上的腳踏板底部相連接。質(zhì)量為M的小孩站在腳踏板上保持靜止不動(dòng)時(shí)，彈簧的壓縮量為x0。設(shè)小孩和彈跳桿只在豎直方向上運(yùn)動(dòng)，跳桿的質(zhì)量為m，取重力加速度為g，空氣阻力、彈簧和腳踏板的質(zhì)量、以及彈簧和腳踏板與跳桿間的摩擦均忽略不計(jì)。某次彈跳中，彈簧從最大壓縮量3x0開始豎直向上彈起，不考慮小孩做功。下列說法中正確的是

A. 彈簧從壓縮量3x0到恢復(fù)原長(zhǎng)過程中彈簧的彈力做的功為

B. 彈簧從壓縮量3x0到恢復(fù)原長(zhǎng)過程中彈簧的彈力做的功為

C. 小孩在上升過程中能達(dá)到的最大速度為

D. 小孩在上升過程中能達(dá)到的最大速度為

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】某款汽車的擋風(fēng)玻璃中嵌有一組規(guī)格相同的電阻絲，通電加熱可用以化解霜凍。某科學(xué)興趣小組用伏安法測(cè)量了其中一根電阻絲的電阻R，電路如圖甲所示。已知電流表 的量程為0.6 A，內(nèi)阻RA =0.1 Ω，電壓表的量程為3V，內(nèi)阻未知。

(1)為準(zhǔn)確測(cè)量Rx，需將單刀雙擲開關(guān)Sl接通___（填“a”或“b”）。

(2)閉合開關(guān)S1，某次實(shí)驗(yàn)測(cè)得的電壓表和電流表的示數(shù)如圖乙所示，則通過本次測(cè)量可得電阻Rx= ____Ω（保留兩位有效數(shù)字）。

(3)如圖丙所示是五根該擋風(fēng)玻璃中的電阻絲和一個(gè)內(nèi)阻為1.8 Ω的電源，為了達(dá)到最快的化霜效果，請(qǐng)合理選用電阻絲，用筆畫線代替導(dǎo)線，將圖丙畫成完整電路________。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，在桌面上方有一倒立的玻璃圓錐，頂角∠AOB＝120°，頂點(diǎn)O與桌面的距離為4a，圓錐的底面半徑R＝a，圓錐軸線與桌面垂直．有一半徑為R的圓柱形平行光垂直入射到圓錐的底面上，光束的中心軸與圓錐的軸重合．已知玻璃的折射率n＝，求光束在桌面上形成的光斑的面積．

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】a、b兩種色光通過同一個(gè)雙縫干涉儀器形成的干涉圖樣分別如圖中的甲、乙所示，下列說法正確的是（ ）

A. 讓a、b色光通過相同的單縫衍射實(shí)驗(yàn)裝置，衍射圖樣中，中央亮紋a光較b光寬

B. 讓a、b色光通過相同的單縫衍射實(shí)驗(yàn)裝置，衍射圖樣中，中央亮紋b光較a光寬

C. 由于a光的波長(zhǎng)較b光長(zhǎng)，所以它們?cè)谡婵罩械膫鞑ニ俣?/span>a光較大

D. 雖然b光的頻率較a光高，但它們?cè)谕N介質(zhì)中的傳播速度一樣大

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】某探究小組想測(cè)量當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣�，�?shí)驗(yàn)裝置如圖甲所示。框架豎直部分緊貼一刻度尺，零刻度線在上端，可以測(cè)量出光電門到零刻度線的距離x。框架水平部分用電磁鐵吸住一個(gè)密度均勻的正方體小鐵塊，小鐵塊的邊長(zhǎng)為d，其重心恰好與刻度尺零刻度線水平對(duì)齊。切斷電磁鐵線圈中的電流，小鐵塊由靜止釋放，可測(cè)出小鐵塊通過光電門的時(shí)間為△t。不計(jì)空氣阻力的影響。

(1)小鐵塊通過光電門時(shí)的速度為 _____（用題目中的符號(hào)表示）

(2)當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣葹?/span>_______（用題目中的符號(hào)表示）

(3)用螺旋測(cè)微器測(cè)量小鐵塊邊長(zhǎng)的讀數(shù)如圖乙所示，其讀數(shù)為_____mm。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】2014年2月8日第22屆冬季奧林匹克運(yùn)動(dòng)會(huì)在俄羅斯聯(lián)邦索契市勝利開幕，設(shè)一個(gè)質(zhì)量m=50kg的跳臺(tái)花樣滑雪運(yùn)動(dòng)員（可看成質(zhì)點(diǎn)），從靜止開始沿斜面雪道從A點(diǎn)滑下，沿切線從B點(diǎn)進(jìn)入半徑R=15m的光滑豎直冰面圓軌道BPC，通過軌道最高點(diǎn)C水平飛出，經(jīng)t=2s落到斜面雪道上的D點(diǎn)，其速度方向與斜面垂直，斜面與水平面的夾角=37°，運(yùn)動(dòng)員與雪道之間的動(dòng)摩擦因數(shù)=0．075，不計(jì)空氣阻力，取當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣?/span>g=l0m/s2，（ sin37°=0．60，cos37°=0．80）。試求：

（1）運(yùn)動(dòng)員運(yùn)動(dòng)到C點(diǎn)時(shí)的速度大小VC;

（2）運(yùn)動(dòng)員在圓軌道最低點(diǎn)P受到軌道支持力的大小FN；

（3）A點(diǎn)離過P點(diǎn)的水平地面的高度h；

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