【題目】如圖所示，輕質(zhì)彈簧右端固定，左端與一帶電量為+q的小球接觸，但不粘連。施加一外力，使它靜止在A點(diǎn)，此時(shí)彈簧處于壓縮狀態(tài)，小球的質(zhì)量為m=0.5kg，撤去外力后，小球沿粗糙水平面AC進(jìn)入豎直的光滑半圓形管道，管道的寬度忽略不計(jì)，管道半徑r=1m，在邊長(zhǎng)為2m的正方形BPMN區(qū)域內(nèi)有一勻強(qiáng)電場(chǎng)，電場(chǎng)強(qiáng)度大小為E=，方向與水平方向成45o斜向右上，半圓形軌道外邊緣恰好與電場(chǎng)邊界相切。水平軌道AB的長(zhǎng)度為L=2m，小球與水平面的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.5，小球到達(dá)B點(diǎn)時(shí)，速度的大小為m/s，所有的接觸面均絕緣，g取10m/s2，求：

(1)釋放小球前，彈簧的彈性勢(shì)能大��；

(2)求小球過(guò)D點(diǎn)的速度；

(3)求小球的落地點(diǎn)到C點(diǎn)的距離。

【答案】(1)17.5J(2)m/s(3)(2+1) m

【解析】

(1)對(duì)小球從A到B過(guò)程，應(yīng)用動(dòng)能定理得：

-μmgL+W彈=mvB2-0

W彈=Ep

得：

Ep=17.5J

(2)當(dāng)小球進(jìn)入電場(chǎng)后受力分析可得

mg=qEsinθ

故小球在BC粗糙水平面上運(yùn)動(dòng)時(shí)，對(duì)地面的壓力為0，不受摩擦力。

F合=qEcosθ=mg

方向水平向右，小球從 B 到 D，應(yīng)用動(dòng)能定理可得：

-F合2r=mvD2-mvB2

得：

vD=m/s

(3)從 B 到 N，合外力做功為0

vN=vB=5m/s

由豎直方向運(yùn)動(dòng)

2r=gt2

得：

則水平位移大小

x=vNt=2m

則落地點(diǎn)F距離C點(diǎn)的距離為

lCF =(2+1) m

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖甲所示為實(shí)驗(yàn)室的一款直流電流表，其接線柱間的標(biāo)識(shí)如圖乙所示，其使用說(shuō)明書上附的電流表內(nèi)部線路如圖丙所示。

（1）某次用0~3A量程測(cè)量時(shí)，示數(shù)如圖丁所示，其讀數(shù)為__________A。

（2）該款電流表0~0.6A量程對(duì)應(yīng)的內(nèi)阻為_______（請(qǐng)用圖丙中的阻值號(hào)Rg、R1、R2、R3表示）

（3）若電阻R1斷路，則電流表允許通過(guò)的最大電流約為__________mA（結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）。

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】繞在同一鐵芯上的線圈Ⅰ、Ⅱ按圖所示方法連接，G為電流計(jì)，則(　　)

A. 開關(guān)S閉合瞬間，G的示數(shù)不為零

B. 保持開關(guān)S閉合狀態(tài)，G的示數(shù)不為零

C. 保持開關(guān)S閉合，移動(dòng)變阻器R0滑動(dòng)觸頭的位置，G的示數(shù)為零

D. 斷開開關(guān)S的瞬間，G的示數(shù)為零

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示,平行板電容器與電動(dòng)勢(shì)為E的直流電源(內(nèi)阻不計(jì))連接,下極板接地,靜電計(jì)所帶電荷量很少,可被忽略。一帶負(fù)電油滴被固定于電容器中的P點(diǎn)�，F(xiàn)將平行板電容器的下極板豎直向下移動(dòng)一小段距離,則下列說(shuō)法中正確的是（ ）

A.平行板電容器的電容值將變小

B.靜電計(jì)指針張角變小

C.帶電油滴的電勢(shì)能將減少

D.若先將上極板與電源正極的導(dǎo)線斷開,再將下極板向下移動(dòng)一小段距離,則帶電油滴所受電場(chǎng)力不變

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】把一根不計(jì)重力、通電的硬直導(dǎo)線ab放在磁場(chǎng)中，導(dǎo)線所在區(qū)域的磁感線呈弧形，如圖所示．導(dǎo)線可以在空中自由移動(dòng)和轉(zhuǎn)動(dòng)，導(dǎo)線中的電流方向由a向b，關(guān)于導(dǎo)線的受力和運(yùn)動(dòng)情況，下述說(shuō)法正確的是(　　)

A. 硬直導(dǎo)線先轉(zhuǎn)動(dòng)，然后邊轉(zhuǎn)動(dòng)邊下移

B. 硬直導(dǎo)線只能轉(zhuǎn)動(dòng)，不會(huì)向下移動(dòng)

C. 硬直導(dǎo)線各段所受安培力的方向都與導(dǎo)線垂直

D. 在圖示位置，a端受力垂直紙面向內(nèi)，b端受力垂直紙面向外

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】光滑平行導(dǎo)軌水平放置，導(dǎo)軌左端通過(guò)開關(guān)S與內(nèi)阻不計(jì)、電動(dòng)勢(shì)為E的電源相連，一根質(zhì)量為m的導(dǎo)體棒ab（電阻不可忽略），用長(zhǎng)為l的絕緣細(xì)線懸掛，懸線豎直時(shí)導(dǎo)體棒恰好與導(dǎo)軌良好接觸且細(xì)線處于張緊狀態(tài)，如圖所示，系統(tǒng)空間有勻強(qiáng)磁場(chǎng)．當(dāng)閉合開關(guān)S時(shí)，導(dǎo)體棒向右擺起，擺到最大高度時(shí)，細(xì)線與豎直方向成θ角，則（ ）

A.磁場(chǎng)方向一定豎直向下

B.磁場(chǎng)方向豎直向下時(shí)，磁感應(yīng)強(qiáng)度最小

C.導(dǎo)體棒離開導(dǎo)軌前通過(guò)電荷量為(1－cosθ)

D.導(dǎo)體棒離開導(dǎo)軌前電源提供的電能等于mgl(1－cosθ)

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】某同學(xué)要測(cè)某新型手機(jī)電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻，設(shè)計(jì)了如圖甲所示的電路，電路中R0為定值電阻，阻值大小為3.5Ω．

（1）請(qǐng)按電路圖完成圖乙中實(shí)物圖的連接_____．

（2）閉合開關(guān)S前，應(yīng)先將實(shí)物圖中的滑動(dòng)變阻器的滑片移到最_____（填“左”或“右”端），電路中定值電阻R0的作用是_____．

（3）閉合S，調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器的滑片，測(cè)出多組電流表和電壓表的值，作出U﹣I圖象如圖丙所示，則電池的電動(dòng)勢(shì)E=_____V，電池的內(nèi)阻r=_____Ω．

（4）本實(shí)驗(yàn)由于存在系統(tǒng)誤差，使得電動(dòng)勢(shì)的測(cè)量值比真實(shí)值_____（填“大”或“小”），電池內(nèi)阻的測(cè)量值比真實(shí)值_____（填“大”或“小”）．

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】圖甲所示為氫原子能級(jí)圖，大量處于n=4激發(fā)態(tài)的氫原子向低能級(jí)躍遷時(shí)能輻射出多種不同頻率的光，其中用從n=4能級(jí)向n=2能級(jí)躍遷時(shí)輻射的光照射圖乙所示光電管的陰極K時(shí)，電路中有光電流產(chǎn)生，則

A. 改用從n=4能級(jí)向n=1能級(jí)躍遷時(shí)輻射的光，一定能使陰極K發(fā)生光電效應(yīng)

B. 改用從n=3能級(jí)向n=1能級(jí)躍遷時(shí)輻射的光，不能使陰極K發(fā)生光電效應(yīng)

C. 改用從n=4能級(jí)向n=1能級(jí)躍遷時(shí)輻射的光照射，逸出光電子的最大初動(dòng)能不變

D. 入射光的強(qiáng)度增大，逸出光電子的最大初動(dòng)能也增大

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，三個(gè)同樣的帶電粒子（不計(jì)重力）同時(shí)從同一位置沿同一方向垂直于電場(chǎng)線射入平行板電容器間的勻強(qiáng)電場(chǎng)，它們的運(yùn)動(dòng)軌跡分別用a、b、c標(biāo)出，不考慮帶電粒子間的相互作用，下列說(shuō)法中正確的是

A．當(dāng)b飛離電場(chǎng)的同時(shí)，a剛好打在下極板上

B．b和c同時(shí)飛離電場(chǎng)

C．進(jìn)入電場(chǎng)時(shí)，c的速度最大，a的速度最小

D．在電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)過(guò)程中c的動(dòng)能增加最小，a、b動(dòng)能增加量相同

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