【題目】如圖所示，在E=1.5×104V /m的水平向左勻強(qiáng)電場中，有一光滑半圓形絕緣軌道豎直放置，軌道與一水平光滑的絕緣軌道MN連接，半圓軌道所在豎直平面與電場線平行，其半徑R=40cm，C為圓弧的最高點(diǎn)。一帶正電的小滑塊從水平軌道上某點(diǎn)由靜止釋放，通過C點(diǎn)時恰好對軌道無壓力，已知小滑塊質(zhì)量為m=0.2kg，帶電量q=10-4C（g=10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8），求：

（1）滑塊應(yīng)在水平軌道上離N點(diǎn)多遠(yuǎn)處靜止釋放？

（2）這樣釋放的滑塊在圓軌道上運(yùn)動時對軌道壓力最大值為多少？

【答案】(1) (2) 13.5N

【解析】試題分析：小滑塊在C點(diǎn)時恰好對軌道無壓力，重力提供向心力，求出此時的速度，在由動能定理求出滑塊應(yīng)在水平軌道上離N點(diǎn)多遠(yuǎn)處靜止釋放；根據(jù)力的合成找出速度最大的點(diǎn)，求出等效重力，在根據(jù)牛頓第二定律和動能定理求出對軌道壓力最大值。

小滑塊在C點(diǎn)時，重力提供向心力．在小滑塊運(yùn)動的過程中，摩擦力對滑塊和重力做負(fù)功，電場力對滑塊做正功，根據(jù)動能定理可以求得滑塊與N點(diǎn)之間的距離；

（1）設(shè)滑塊與N點(diǎn)的距離為L，分析滑塊的運(yùn)動過程，由動能定理可得

小滑塊在C點(diǎn)時，重力提供向心力，所以：

代入數(shù)據(jù)解得：

（2）滑塊到達(dá)Q點(diǎn)(OQ與豎直方向夾角37°)時，對軌道壓力最大，全過程應(yīng)用動能定理得

在Q點(diǎn)時由牛頓第二定律可得：

其中：

解得：N=13.5N

由牛頓第三定律可得，滑塊通過Q點(diǎn)時對軌道壓力是13.5N．

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】如圖所示為某一帶正電點(diǎn)電荷產(chǎn)生的電場中的一條電場線,A、B、C、D為該電場線上的點(diǎn),相鄰兩點(diǎn)間距相等,電場線方向由A指向D。一個帶正電的粒子從A點(diǎn)由靜止釋放,運(yùn)動到B點(diǎn)時的動能為Ek,僅考慮電場力作用,則

A. 從A點(diǎn)到D點(diǎn),電勢先升高后降低

B. 粒子一直做勻加速運(yùn)動

C. 粒子在BC段電勢能的減少量大于CD段電勢能的減少量

D. 粒子運(yùn)動到D點(diǎn)時動能等于3Ek

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】(2)如圖所示，一個開口向右的圓筒氣缸固定于地面上，距缸底2L處固定一個中心開孔的隔板a，在小孔處裝有一個能向左開啟的單向閥門b，C是一截面積為S的活塞。開始時隔板左側(cè)封閉的理想氣體壓強(qiáng)為1.5P0；隔板右側(cè)封閉了另一部分同種理想氣體，剛開始活塞c與隔板距離為L�，F(xiàn)對活塞c施加一水平向左的力F，其大小由0緩慢增大到F0時，b恰好打開。已知外界氣壓為P0，氣體溫度保持不變活塞與隔板厚度均不計(jì)，活塞與氣缸、閥門與隔板間的摩擦也不計(jì)。求

(i)F0的大小

(ii)當(dāng)力F緩慢增大到1.2F0時，活塞c距缸底距離；

(iii)當(dāng)力F緩慢增大到2F0時，缸內(nèi)氣體壓強(qiáng)。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，豎直放置的兩根足夠長平行金屬導(dǎo)軌相距L。導(dǎo)軌間接有一阻值為R的電阻。質(zhì)量為m、電阻為r的金屬棒與兩導(dǎo)軌始終保持垂直并良好接觸，且無摩擦，整個裝置放在勻強(qiáng)磁場中，磁場方向與導(dǎo)軌平面垂直。現(xiàn)將金屬棒由靜止釋放，金屬棒下落高度為h時開始做勻速運(yùn)動，在此過程中(　　)

A. 導(dǎo)體棒的最大速度為

B. 通過電阻的電荷量為

C. 導(dǎo)體棒克服安培力做的功等于電阻R上產(chǎn)生的熱量

D. 重力和安培力對導(dǎo)體棒做功的代數(shù)和等于導(dǎo)體棒動能的增加量

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，在平面直角坐標(biāo)系xOy中，第Ⅰ象限存在沿y軸負(fù)方向的勻強(qiáng)電場，第Ⅳ象限存在垂直于坐標(biāo)平面向外的勻強(qiáng)磁場.一質(zhì)量為m、電荷量為q的帶正電的粒子從y軸正半軸上的M點(diǎn)以速度v0垂直于y軸射入電場，經(jīng)x軸上的N點(diǎn)射入磁場，最后從y軸負(fù)半軸上的P點(diǎn)垂直于y軸射出磁場，已知, ,不計(jì)粒子重力，求：

（1）電場強(qiáng)度大小E

（2）帶電粒子從O點(diǎn)進(jìn)入磁場時的速度大小和方向

（3）磁感應(yīng)強(qiáng)度大小B

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖，A、B為振幅相同的相干波源，且向外傳播過程中振幅衰減不計(jì)，圖中實(shí)線表示波峰，虛線表示波谷，則下列敘述正確的是________。（填正確答案標(biāo)號。選對1個得2分，選對2個得4分，選對3個得5分，每選錯1個扣3分，最低得分為0分）

A．Q點(diǎn)始終處于波峰位置

B．R、S兩點(diǎn)始終處于靜止?fàn)顟B(tài)

C．P、Q連線上各點(diǎn)振動始終最強(qiáng)

D．P點(diǎn)在圖中所示的時刻處于波谷，再過周期處于平衡位置

E．如果A、B兩波源頻率不同，也能產(chǎn)生類似的穩(wěn)定的干涉現(xiàn)象

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】打點(diǎn)計(jì)時器接在50Hz的交流電源上時，每隔_______s打一個點(diǎn)。做勻變速直線運(yùn)動的小車拖動紙帶穿過打點(diǎn)計(jì)時器，紙帶上記錄的點(diǎn)如圖，A、B、C、D、E為5個計(jì)數(shù)點(diǎn)，相鄰兩計(jì)數(shù)點(diǎn)間有4個點(diǎn)沒標(biāo)出。已知紙帶與A點(diǎn)相近的一端跟小車相連，由此可知，小車的加速度大小為_______m/s2，方向與小車運(yùn)動方向___________（填“相同”或“相反”）；打C點(diǎn)時，小車的瞬時速度________m/s。（計(jì)算結(jié)果均保留三位有效數(shù)字）

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，靜止的電子在加速電壓的作用下從經(jīng)板的小孔射出，又垂直進(jìn)入平行金屬板間的電場，在偏轉(zhuǎn)電壓的作用偏轉(zhuǎn)一段距離，現(xiàn)使加倍，要想使電子的軌跡不發(fā)生變化，應(yīng)該（ ）

A. 使加倍

B. 使變?yōu)樵瓉淼?/span>倍

C. 僅使偏轉(zhuǎn)電場板間距離變?yōu)樵瓉淼?/span>倍

D. 使變?yōu)樵瓉淼?/span>倍

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示是光電管的工作原理電路圖，一束波長為的單色光照射到光電管的陰極，電路中產(chǎn)生了光電流，下列判斷正確的是（ ）

A. 若電路中電源的正.負(fù)極反接后，電路中仍可能有光電流

B. 單色光照射一段時間后，才能觀察到電流表指針轉(zhuǎn)動

C. 若另一波長為的單色光（）照射到光電管的陰極時，電路中也可能產(chǎn)生光電流但光電流肯定比前次小

D. 入射光的強(qiáng)度一定時，電路中光電流的大小隨電壓的增大而持續(xù)增大

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