【題目】如圖所示，豎直放置的半圓形絕緣軌道半徑為R，下端與光滑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(chǎng)中．一質(zhì)量為m、帶電荷量為+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(dòng)，沿半圓形軌道恰好通過(guò)最高點(diǎn)C，場(chǎng)強(qiáng)大小為E(E小于）．

(1)試計(jì)算物塊在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中克服摩擦力做的功；

(2)證明物塊離開(kāi)軌道落回水平面過(guò)程的水平距離與場(chǎng)強(qiáng)大小E無(wú)關(guān)，且為一常量；

【答案】(1) (2) S=2R

【解析】試題分析：（1）物塊恰能通過(guò)圓弧最高點(diǎn)C時(shí)，圓弧軌道與物塊間無(wú)彈力作用，物塊受到的重力和電場(chǎng)力提供向心力，再對(duì)物塊在由A運(yùn)動(dòng)到C的過(guò)程中，運(yùn)用動(dòng)能定理列式即可求解；物塊離開(kāi)半圓形軌道后做類(lèi)平拋運(yùn)動(dòng)，設(shè)水平位移為s，根據(jù)平拋運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)即可求解．

（1）物塊恰能通過(guò)圓弧最高點(diǎn)C時(shí)，圓弧軌道與物塊間無(wú)彈力作用，物塊受到的重力和電場(chǎng)力提供向心力①

物塊在由A運(yùn)動(dòng)到C的過(guò)程中，設(shè)物塊克服摩擦力做的功為，根據(jù)動(dòng)能定理有②
由①②式解得③
（2）物塊離開(kāi)半圓形軌道后做類(lèi)平拋運(yùn)動(dòng)，設(shè)水平位移為s，則
水平方向有④，豎直方向有⑤

由①④⑤式聯(lián)立解得⑥

因此，物塊離開(kāi)軌道落回水平面的水平距離與場(chǎng)強(qiáng)大小E無(wú)關(guān)，大小為2R．

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】4×100m接力賽是奧運(yùn)會(huì)上最為激烈的比賽項(xiàng)目，有甲乙兩運(yùn)動(dòng)員在訓(xùn)練交接棒的過(guò)程中發(fā)現(xiàn)，甲短距離加速后能保持9m/s的速度跑完全程．為了確定乙起跑的時(shí)機(jī)，需在接力區(qū)前適當(dāng)?shù)奈恢迷O(shè)置標(biāo)記，在某次練習(xí)中，甲在接力區(qū)前s0處作了標(biāo)記，當(dāng)甲跑到此標(biāo)記時(shí)向乙發(fā)出起跑口令，乙在接力區(qū)的前端聽(tīng)到口令時(shí)立即起跑（忽略聲音傳播的時(shí)間及人的反應(yīng)時(shí)間），已知接力區(qū)的長(zhǎng)度為L(zhǎng)=20m，設(shè)乙起跑后的運(yùn)動(dòng)是勻加速運(yùn)動(dòng)，試求：
（1）若s0=13.5m，且乙恰好在速度達(dá)到與甲相同時(shí)被甲追上，完成交接棒，則在完成交接棒時(shí)乙離接力區(qū)末端的距離為多大？
（2）若s0=16m，乙的最大速度為8m/s，并能以最大速度跑完全程，要使甲乙能在接力區(qū)完成交接棒，則乙在聽(tīng)到口令后加速的加速度最大為多少？

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】關(guān)于電場(chǎng)線(xiàn)，下列說(shuō)法正確的是 （ ）

A.電場(chǎng)線(xiàn)是客觀存在的

B.電場(chǎng)中任何兩條電場(chǎng)線(xiàn)都有可能相交

C.沿電場(chǎng)線(xiàn)的方向電勢(shì)越來(lái)越低

D.靜電場(chǎng)中的電場(chǎng)線(xiàn)是一個(gè)閉合曲線(xiàn)

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示,水平傳送帶的速度為,它的右端與等高的光滑水平平臺(tái)相接觸.將一質(zhì)量為的工件(可看成質(zhì)點(diǎn))輕輕放在傳送帶的左端,工件與傳送帶間的動(dòng)摩擦因數(shù),經(jīng)過(guò)一段時(shí)間工件從光滑水平平臺(tái)上滑出,恰好落在靜止在平臺(tái)下的小車(chē)的左端,小車(chē)的質(zhì)量為,小車(chē)與地面的摩擦可忽略.已知平臺(tái)與小車(chē)的高度差,小車(chē)左端距平臺(tái)右端的水平距離為,取,求:

(1)工件水平拋出的初速度v0是多少;

(2)傳送帶的長(zhǎng)度L是多少;

(3)若工件落在小車(chē)上時(shí)水平方向的速度無(wú)損失,并最終與小車(chē)共速,則工件和小車(chē)最終的速度v是多少.

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】質(zhì)譜儀是一種測(cè)定帶電粒子質(zhì)量或分析同位素的重要設(shè)備，它的構(gòu)造原理如圖示．離子源S產(chǎn)生的各種不同正離子束（速度可視為零），經(jīng)MN間的加速電壓U加速后從小孔S1垂直于磁感線(xiàn)進(jìn)入勻強(qiáng)磁場(chǎng)，運(yùn)轉(zhuǎn)半周后到達(dá)照相底片上的P點(diǎn)．設(shè)P到S1的距離為x，則

A. 若離子束是同位素，則x越大對(duì)應(yīng)的離子質(zhì)量越小

B. 若離子束是同位素，則x越大對(duì)應(yīng)的離子質(zhì)量越大

C. 只要x相同，對(duì)應(yīng)的離子質(zhì)量一定相同

D. 只要x相同，對(duì)應(yīng)的離子的比荷一定相等

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】用如圖1所示的實(shí)驗(yàn)裝置,探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系.實(shí)驗(yàn)中,將一端帶滑輪的長(zhǎng)木板放在水平實(shí)驗(yàn)臺(tái)上,實(shí)驗(yàn)小車(chē)通過(guò)輕細(xì)線(xiàn)跨過(guò)定滑輪與鉤碼相連,小車(chē)與紙帶相連,打點(diǎn)計(jì)時(shí)器所用交流電的頻率為f=50Hz.放開(kāi)鉤碼,小車(chē)加速運(yùn)動(dòng),處理紙帶得到小車(chē)運(yùn)動(dòng)的加速度a;在保持實(shí)驗(yàn)小車(chē)質(zhì)量不變的情況下,改變鉤碼的個(gè)數(shù),重復(fù)實(shí)驗(yàn).

①實(shí)驗(yàn)過(guò)程中打出的一條紙帶如圖2,在紙帶上便于測(cè)量的地方選取第一個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn),在這個(gè)點(diǎn)上標(biāo)明A,第六個(gè)點(diǎn)上標(biāo)明B,第十一個(gè)點(diǎn)上標(biāo)明C,第十六個(gè)點(diǎn)上標(biāo)明D,第二十一個(gè)點(diǎn)上標(biāo)明E.測(cè)量時(shí)發(fā)現(xiàn)B點(diǎn)已模糊不清,于是測(cè)得AC的長(zhǎng)度為12.30cm,CD的長(zhǎng)度為6.60cm,DF的長(zhǎng)度為6.90cm,則小車(chē)運(yùn)動(dòng)的加速度____________a=m/s2(保留2位有效數(shù)字)

②根據(jù)實(shí)驗(yàn)測(cè)得的數(shù)據(jù),以小車(chē)運(yùn)動(dòng)的加速度a為縱軸,鉤碼的質(zhì)量m為橫軸,得到如圖3所示的a-m圖象,已知重力加速度g=10m/s2.

a、圖象不過(guò)原點(diǎn)的原因是_____________________________;

b、由圖象求出實(shí)驗(yàn)小車(chē)的質(zhì)量為______________kg;(保留2位有效數(shù)字)

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】下列說(shuō)法正確的有（）

A.醫(yī)院中用于體檢的“B超”利用了超聲波的反射原理

B.照相機(jī)鏡頭的偏振濾光片可使水下影像清晰

C.在光的折射中介質(zhì)折射率可以大于1也可小于1

D.若一物體以光速c運(yùn)動(dòng)，則在其運(yùn)動(dòng)方向發(fā)射出的光速度為2cE.長(zhǎng)波（LW，LongWave）沿地表傳播利用了衍射原理

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示為兩組平行板金屬板，一組豎直放置，一組水平放置，今有一質(zhì)量為m的電子（電荷量為e）靜止在豎直放置的平行金屬板的A點(diǎn)，經(jīng)電壓U0加速后通過(guò)B點(diǎn)進(jìn)入兩板間距為d、電壓為U的水平放置的平行金屬板間，若電子從兩塊水平平行板的正中間射入，且最后電子剛好能從右側(cè)的兩塊平行金屬板穿出，A、B分別為兩塊豎直板的中點(diǎn)，求：

（1）電子通過(guò)B點(diǎn)時(shí)的速度大��；

（2）右側(cè)平行金屬板的長(zhǎng)度；

（3）電子穿出右側(cè)平行金屬板時(shí)的動(dòng)能。

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，傾角為37°、長(zhǎng)為l＝16 m 的傳送帶，轉(zhuǎn)動(dòng)速度為v＝10 m/s，在傳送帶頂端A處無(wú)初速度地釋放一個(gè)質(zhì)量為m＝0.5 kg的物體，已知物體與傳送帶間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ＝0.5，取g＝10 m/s2.則說(shuō)法正確的是( )

A. 傳送帶順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，物體從頂端A無(wú)法滑到底端B

B. 傳送帶順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，物體從頂端A滑到底端B先做勻加速后勻速運(yùn)動(dòng)

C. 傳送帶逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，物體從頂端A滑到底端B的一直做勻加速運(yùn)動(dòng)

D. 傳送帶逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，物體從頂端A滑到底端B的時(shí)間為2s

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同步練習(xí)冊(cè)答案