【題目】如圖所示，BCD是光滑絕緣的半圓形軌道，位于豎直平面內(nèi)，直徑BD豎直軌道半徑為R，下端與水平絕緣軌道在B點(diǎn)平滑連接，質(zhì)量為m的不帶電的滑塊b靜止在B點(diǎn)整個軌道處在水平向左的勻強(qiáng)電場中場強(qiáng)大小為E．質(zhì)量為m、帶正電的小滑塊a置于水平軌道上，電荷量為 ，滑塊a與水平軌道間的動摩擦因數(shù)μ＝0.5，重力加速度為g。現(xiàn)將滑塊a從水平軌道上距離B點(diǎn)12R的A點(diǎn)由靜止釋放，運(yùn)動到B點(diǎn)與滑塊b碰撞，碰撞時間極短且電量不變，碰后兩滑塊粘在一起運(yùn)動，a、b滑塊均視為質(zhì)點(diǎn)。求：

（1）滑塊a、b碰撞后的速度大小。

（2）滑塊在圓形軌道上最大速度的大小，以及在最大速度位置處滑塊對軌道作用力的大小。

（3）滑塊第一次落地點(diǎn)到B點(diǎn)的距離。

【答案】（1）滑塊a、b碰撞后的速度大小分別為和

（2）滑塊在圓形軌道上最大速度的大小為，以及在最大速度位置處滑塊對軌道作用力的大小為 。

（3）滑塊第一次落地點(diǎn)到B點(diǎn)的距離為（）R。

【解析】

（1）a從A到B的過程用動能定理得，解得 對a與b碰撞用動量守恒定律得mv1＝2mv2，解得

（2）當(dāng)滑塊重力與電場力合力方向和圓軌道徑向一致時，滑塊速度最大。如圖，則有 ，對滑塊從碰后到最大速度的過程用動能定理有 ，解得滑塊最大速度 ，滑塊在P點(diǎn)用牛頓第二定律得，，解得滑塊受到軌道支持力 ，由牛頓第三定律。此時滑塊對軌道作用力

（3）a、b整體從B到D的過程中。由動能定理有 ，解得 ，在D點(diǎn)。對滑塊受力分析得： ，解得，所以滑塊能通過D點(diǎn)接著水平飛出，在豎直方向； ，解得 水平方問受電場力加速度不變則

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】蹦床運(yùn)動要求運(yùn)動員在一張繃緊的彈性網(wǎng)上蹦起、騰空并做空中運(yùn)動。為了測量運(yùn)動員躍起的高度，訓(xùn)練時可在彈性網(wǎng)上安裝壓力傳感器，利用傳感器記錄彈性網(wǎng)所受的壓力，并在計算機(jī)上作出壓力—時間圖像，假如作出的圖像如圖所示。設(shè)運(yùn)動員在空中運(yùn)動時可視為質(zhì)點(diǎn)，則運(yùn)動員躍起的最大高度是(g取10 m/s2)(　　)

A.5.0 m

B.3.6 m

C.1.8 m

D.7.2 m

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示的xOy平面內(nèi)，存在正交的勻強(qiáng)磁場和勻強(qiáng)電場，勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B，方向垂直xOy平面向里，勻強(qiáng)電場大小為E，方向沿y軸正方向．將一質(zhì)量為m、帶電量為q的粒子從O點(diǎn)由靜止釋放，粒子的運(yùn)動曲線如圖所示，運(yùn)動周期為T，P點(diǎn)距x軸的距離為粒子運(yùn)動過程中距x軸最大距離的一半，粒子的重力忽略不計．以下說法正確的是( )

A.粒子帶正電

B.粒子運(yùn)動到最低點(diǎn)時，粒子所受電場力與洛倫茲力大小相等

C.粒子由P點(diǎn)運(yùn)動到與之等高的Q點(diǎn)所用時間為

D.粒子在運(yùn)動過程中，距x軸的最大距離為

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示為示波管內(nèi)的聚焦電場，圖中實線為電場線,虛線為等勢線，a，b，c為靜電場中的三點(diǎn)，b，c在同一條直線的電場線上，則下列說法正確的是( )

A. a，b,c三點(diǎn)中，c點(diǎn)電勢最高

B. a,b,c三點(diǎn)中，a點(diǎn)場強(qiáng)最大

C. 正電荷在b點(diǎn)的電勢能大于在c點(diǎn)的電勢能

D. 負(fù)電荷在b點(diǎn)由靜止釋放，僅在電場カ的作用下能沿直線由b點(diǎn)運(yùn)動到c

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，直角坐標(biāo)系xOy位于豎直平面內(nèi)，在水平的x軸下方存在勻強(qiáng)磁場和勻強(qiáng)電場，磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，方向垂直xOy平面向里，電場線平行于y軸。一質(zhì)量為m、電荷量為q的帶正電的小球，從y軸上的A點(diǎn)水平向右拋出，經(jīng)x軸上的M點(diǎn)進(jìn)入電場和磁場，恰能做勻速圓周運(yùn)動，從x軸上的N點(diǎn)第一次離開電場和磁場，MN之間的距離為L，小球過M點(diǎn)時的速度方向與x軸的方向夾角為.不計空氣阻力，重力加速度為g，求

（1）電場強(qiáng)度E的大小和方向；

（2）小球從A點(diǎn)拋出時初速度v0的大小；

（3）A點(diǎn)到x軸的高度h.

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】一位質(zhì)量為m的運(yùn)動員從下蹲狀態(tài)向上起跳，經(jīng)Δt時間，身體伸直并剛好離開地面，速度為v，重心上升高度為h。在此過程中(　　)

A.地面對他的沖量為mv＋mgΔt，地面對他做的功為mv2

B.地面對他的沖量為mv＋mgΔt，地面對他做的功為零

C.地面對他的沖量為mv，地面對他做的功為mv2

D.地面對他的沖量為mv－mgΔt，地面對他做的功為零

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】雨打芭蕉是我國古代文學(xué)中重要的抒情意象。為估算雨天院中芭蕉葉面上單位面積所承受的力，小玲同學(xué)將一圓柱形水杯置于院中，測得10分鐘內(nèi)杯中雨水上升了15mm，查詢得知，當(dāng)時雨滴落地速度約為10m／s，設(shè)雨滴撞擊芭蕉后無反彈，不計雨滴重力，雨水的密度為1×103kg／m3，據(jù)此估算芭蕉葉面單位面積上的平均受力約為

A. 0.25NB. 0.5NC. 1.5ND. 2.5N

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖，汽缸內(nèi)活塞左邊封閉著一定量的空氣，壓強(qiáng)和大氣壓相同。把汽缸和活塞固定, 使汽缸內(nèi)空氣升高一定的溫度，空氣吸收的熱量 Q1。如果讓活塞可以 自由滑動（活塞與汽缸間無摩擦、不漏氣）,也使汽缸內(nèi)空氣溫度升高 相同溫度,其吸收的熱量為 Q2。則 Q1 和 Q2 的大小關(guān)系是

A.Q1= Q2B.Q1> Q2C.Q1< Q2D.不能確定

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，兩木塊A、B用輕質(zhì)彈簧連在一起，置于光滑的水平面上。一顆子彈水平射入木塊A，并留在其中。在子彈打中木塊A及彈簧被壓縮的整個過程中，對子彈、兩木塊和彈簧組成的系統(tǒng)，下列說法中正確的是(　　)

A.動量守恒、機(jī)械能守恒

B.動量守恒、機(jī)械能不守恒

C.動量不守恒、機(jī)械能守恒

D.動量、機(jī)械能都不守恒

查看答案和解析>>

同步練習(xí)冊答案