【題目】如圖所示，現(xiàn)有一個(gè)帶正電小物塊，質(zhì)量m＝20 g，電荷量q＝2×10－4 C，與水平軌道之間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ＝0.2，處在水平向左的勻強(qiáng)電場(chǎng)中，電場(chǎng)強(qiáng)度E＝1×103 V/m．在水平軌道的末端N處，連接一個(gè)光滑的半圓形軌道，半徑R＝40 cm，取g＝10 m/s2，求：

⑴若小物塊恰好能運(yùn)動(dòng)到軌道的最高點(diǎn)，則小物塊在軌道最高點(diǎn)時(shí)速度的大��；

⑵若小物塊恰好能運(yùn)動(dòng)到軌道的最高點(diǎn)，則小物塊應(yīng)該從距N點(diǎn)多遠(yuǎn)處由靜止釋放？

⑶若在上小題的位置釋放小物塊，則在從釋放到最高點(diǎn)的過程中，小物塊在距水平地面多高處動(dòng)能最大？（結(jié)果可保留根號(hào)）

【答案】（1）1.25m（2）1.25m處開始釋放（3）0.12m

【解析】試題分析：（1）根據(jù)重力提供向心力，即可求解；（2）根據(jù)動(dòng)能定理，結(jié)合力做功的正負(fù)，即可求解；（3）根據(jù)計(jì)算數(shù)據(jù)，得出電場(chǎng)力與重力相等，電場(chǎng)力與重力的合力沿半徑方向時(shí)，小物塊的速度最大，從而求解．

（1）物塊能通過軌道最高點(diǎn)的臨界條件是，解得

（2）設(shè)小物塊釋放位置距N處為x：

解得

即小物塊應(yīng)該從在水平位置距N處為1.25m處開始釋放

（3）因?yàn)?/span>,所以

當(dāng)電場(chǎng)力與重力的合力沿半徑方向時(shí)，小物塊的速度最大，也就是動(dòng)能最大。

此時(shí)，物塊與圓心連線與豎直方向成45°，

則

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】對(duì)電流概念的正確理解是 （ ）

A．通過導(dǎo)體的橫截面的電量越多，電流越大

B．導(dǎo)體的橫截面越大，電流越大

C．單位時(shí)間內(nèi)通過導(dǎo)體橫截面的電量越大，電流越大

D．導(dǎo)體中的自由電荷越多，電流越大

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】某課外小組在參觀工廠時(shí)，看到一丟棄不用的電池，同學(xué)們想用物理上學(xué)到的知識(shí)來測(cè)定這個(gè)電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻，已知這個(gè)電池的電動(dòng)勢(shì)約為11～13V，內(nèi)阻小于3Ω，由于直流電壓表量程只有3V，需要將這只電壓表通過連接一固定電阻(用電阻箱代替)，改裝為量程為15V的電壓表，然后再用伏安法測(cè)電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻，以下是他們的實(shí)驗(yàn)操作過程：

(1)把電壓表量程擴(kuò)大，實(shí)驗(yàn)電路如圖甲所示，實(shí)驗(yàn)步驟如下，完成填空：

第一步：按電路圖連接實(shí)物

第二步：把滑動(dòng)變阻器滑片移到最右端，把電阻箱阻值調(diào)到零

第三步：閉合開關(guān)，把滑動(dòng)變阻器滑片調(diào)到適當(dāng)位置，使電壓表讀數(shù)為3V

第四步：把電阻箱阻值調(diào)到適當(dāng)值，使電壓表讀數(shù)為________V

第五步：不再改變電阻箱阻值，保持電壓表和電阻箱串聯(lián)，撤去其他線路，即得量程為15V的電壓表.

(2)實(shí)驗(yàn)可供選擇的器材有：

A.電壓表(量程為3V，內(nèi)阻約2kΩ)

B.電流表(量程為3A，內(nèi)阻約0.1Ω)

C.電阻箱(阻值范圍0～9999Ω)

D.電阻箱(阻值范圍0～999Ω)

E.滑動(dòng)變阻器(阻值為0～20Ω，額定電流2A)

F.滑動(dòng)變阻器(阻值為0～20kΩ)

則電阻箱應(yīng)選________，滑動(dòng)變阻器應(yīng)選________.

(3)用該擴(kuò)大了量程的電壓表(電壓表的表盤沒變)，測(cè)電池電動(dòng)勢(shì)E和內(nèi)阻r，實(shí)驗(yàn)電路如圖乙所示，得到多組電壓U和電流I的值，并作出U－I圖線如圖丙所示，可知電池的電動(dòng)勢(shì)為________V，內(nèi)阻為________Ω.

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】下列每組兩個(gè)物理量全部屬于矢量的是（ ）

A. 路程、功 B. 位移、動(dòng)能

C. 加速度、速率 D. 線速度、力

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】牛頓的墓碑上鐫刻著這樣一行文字：“……自然與自然的定律，都隱藏在黑暗之中；上帝說‘讓牛頓來吧！’于是，一切變?yōu)楣饷鳌！迸ｎD之所以獲得這樣高的評(píng)價(jià)，是因?yàn)樗?/span>

A. 創(chuàng)立了經(jīng)典力學(xué)

B. 捍衛(wèi)了“地心說”

C. 挑戰(zhàn)了“進(jìn)化論”

D. 發(fā)展了“相對(duì)論”

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】為測(cè)定物塊與木板間的動(dòng)摩擦因數(shù)，小明同學(xué)設(shè)計(jì)了如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置．木板的傾角為θ，彈簧的一端固定在木板上，另一端位于木板上的B點(diǎn)．物塊在木板上A點(diǎn)靜止釋放后沿木板滑下，壓縮彈簧運(yùn)動(dòng)至C點(diǎn)后被彈回，上滑至D點(diǎn)時(shí)速度為零．測(cè)得AB間的距離為x1、BC間的距離為x2，BD間的距離為x3．實(shí)驗(yàn)中的彈簧可視為輕質(zhì)彈簧。

(1)若某次實(shí)驗(yàn)測(cè)得x1=40cm、x2=5cm、x3=25cm、θ=450，求物塊與木板間的動(dòng)摩擦因數(shù)；

(2)實(shí)驗(yàn)完成后，小明同學(xué)還想進(jìn)一步做點(diǎn)研究。他提出了如下兩個(gè)問題：

①若已經(jīng)測(cè)得物塊與木板間的動(dòng)摩擦因數(shù)為，還知道物塊質(zhì)量為m，能否通過運(yùn)算，寫出彈簧壓縮至C點(diǎn)時(shí)彈性勢(shì)能的表達(dá)式呢?(用字母表示)

②小明同學(xué)從網(wǎng)上查得，彈性勢(shì)能公式為Ep=kx2。，其中k為彈簧的勁度系數(shù)，x為彈簧的形變量，物體在下滑過程中的最大速度又如何表達(dá)呢?(用字母表示)，你能幫助他解決上述問題嗎?

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】(1)氫原子的能級(jí)圖如圖所示．有一群處于n＝4能級(jí)的氫原子，若原子從n＝4向n＝2躍遷時(shí)所發(fā)出的光正好使某種金屬產(chǎn)生光電效應(yīng)，則：

①這群氫原子發(fā)出的光中共有________種頻率的光能使該金屬產(chǎn)生光電效應(yīng)；

②從n＝4向n＝1躍遷時(shí)發(fā)出的光照射該金屬，所產(chǎn)生的光電子的最大初動(dòng)能為________eV.

(2)如圖所示，質(zhì)量為2m的小滑塊P和質(zhì)量為m的小滑塊Q都可看做質(zhì)點(diǎn)，與輕質(zhì)彈簧相連的Q靜止在光滑水平面上．P以某一初速度v向Q運(yùn)動(dòng)并與彈簧發(fā)生碰撞，求：

①?gòu)椈傻膹椥詣?shì)能最大時(shí)，P、Q的速度大小；

②彈簧的最大彈性勢(shì)能．

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】關(guān)于電源電動(dòng)勢(shì)，下列說法中正確的是(　　)

A. 同一電源接入不同的電路電動(dòng)勢(shì)會(huì)發(fā)生改變

B. 電源電動(dòng)勢(shì)就是接入電源兩極間的電壓表測(cè)量的電壓

C. 電源電動(dòng)勢(shì)是表征電源把其他形式的能轉(zhuǎn)化為電能本領(lǐng)的物理量，與是否接外電路無關(guān)

D. 電源電動(dòng)勢(shì)表征把電能轉(zhuǎn)化成其他形式能的本領(lǐng)的大小，與是否接外電路無關(guān)

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】在起重機(jī)將質(zhì)量m=5×103 kg的重物豎直吊起的過程中，重物由靜止開始向上做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，加速度a=0.2 m/s2，當(dāng)起重機(jī)輸出功率達(dá)到其允許的最大值時(shí)，保持該功率直到重物做vmax=1.02 m/s的勻速運(yùn)動(dòng)。g取10 m/s2，不計(jì)額外功。求：

(1)起重機(jī)允許輸出的最大功率；

(2)重物做勻加速運(yùn)動(dòng)所經(jīng)歷的時(shí)間

查看答案和解析>>

同步練習(xí)冊(cè)答案