如圖所示，絕緣光滑水平軌道AB的B端與處于豎直平面內(nèi)的四分之一圓弧形粗糙絕緣軌道BC平滑連接．圓弧的半徑R＝0.40 m. 在軌道所在空間存在水平向右的勻強(qiáng)電場，電場強(qiáng)度E＝1.0×104 N/C.現(xiàn)有一質(zhì)量m＝0.10 kg的帶電體(可視為質(zhì)點)放在水平軌道上與B端距離s＝1.0 m的位置，由于受到電場力的作用帶電體由靜止開始運(yùn)動，當(dāng)運(yùn)動到圓弧形軌道的C端時，速度恰好為零．已知帶電體所帶電荷量q＝8.0×10－5C，取g＝10 m/s2，求：

(1)帶電體在水平軌道上運(yùn)動的加速度大小及運(yùn)動到B端時的速度大��；
(2)帶電體運(yùn)動到圓弧形軌道的B端時對圓弧軌道的壓力大小；
(3)帶電體沿圓弧形軌道從B端運(yùn)動到C端的過程中，摩擦力做的功．
（1）8.0 m/s2；4.0 m/s.（2）5.0 N.（3）－0.72 J.

試題分析：(1)設(shè)帶電體在水平軌道上運(yùn)動的加速度大小為a，
根據(jù)牛頓第二定律qE＝ma       解得a＝qE/ m＝8.0 m/s2                                                 
設(shè)帶電體運(yùn)動到B端的速度大小為vB，則＝2as，             
解得vB＝＝4.0 m/s.                                         
(2)設(shè)帶電體運(yùn)動到圓弧形軌道B端時受軌道的支持力為FN，根據(jù)牛頓第二定律
FN－mg＝m                             
解得                FN＝mg＋m＝5.0 N                      
根據(jù)牛頓第三定律可知，帶電體對圓弧軌道B端的壓力大小FN′＝FN＝5.0 N.
(3)設(shè)帶電體沿圓弧形軌道運(yùn)動過程中摩擦力所做的功為W摩，根據(jù)動能定理得
W電＋W摩－mgR＝0－m                
因電場力做功與路徑無關(guān)，所以帶電體沿圓弧形軌道運(yùn)動過程中，電場力所做的功
W電＝qER＝0.32 J，                       
聯(lián)立解得           W摩＝－0.72 J.                             
(另解：全過程用動能定理： 可得
練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

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姚明已成為美國NBA一流中峰，給中國人爭得了更多的榮譽(yù)和尊敬，讓更多的中國人熱愛籃球這項運(yùn)動。姚明某次投籃跳起可分為下蹲、蹬地(加速上升)、離地上升、下落四個過程，下列關(guān)于蹬地和離地上升兩個過程的說法正確的是(設(shè)蹬地的力為恒力，忽略空氣阻力)
A．兩過程中姚明都處在超重狀態(tài)
B．兩過程中姚明都處在失重狀態(tài)
C．前過程為超重，后過程不超重也不失重
D．前過程為超重，后過程為完全失重

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

航天飛機(jī)中的物體處于失重狀態(tài)，是指這個物體(       ) 
A．不受地球的吸引力
B．受到地球吸引力和向心力的作用而處于平衡狀態(tài)
C．受到向心力和離心力的作用而處于平衡狀態(tài)
D．對支持它的物體的壓力為零

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

放在水平地面上的物體，受到水平拉力作用，在0~6s內(nèi)其速度與時間圖象和力F的功率與時間圖象如圖所示，則物體的質(zhì)量為(g取10m/s2)
A．B．C．D．

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：計算題

如圖所示，一根水平光滑的絕緣直槽軌連接一個豎直放置的半徑為R=0.50m的絕緣光滑槽軌。槽軌處在垂直紙面向外的勻強(qiáng)磁場中，磁感應(yīng)強(qiáng)度B=0.50T。有一個質(zhì)量m=0.10g、帶電量為q=+1.6×10-3C的小球在水平軌道上向右運(yùn)動。若小球恰好能通過最高點，重力加速度g=10m/s2。求：

（1）小球在最高點所受的洛倫茲力F；
（2）小球的初速度v0。

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：計算題

如圖所示，豎直平平面內(nèi)有一邊長為L、質(zhì)量為m，電阻為R的正方形線框在豎直向下的勻強(qiáng)重力場和水平方向的磁場組成的復(fù)合場以初速度v0水平拋出。磁場方向與線框平面垂直，磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度隨豎直向下的z軸按B=B0+kz的規(guī)律均勻增大。已知重力加速度為g。求：

（1）線框豎直方向速度為v1時，線框中瞬時電流的大��；
（2）線框在復(fù)合場中運(yùn)動的最大電功率；
（3）若線框從開始拋出到瞬時速度大小達(dá)到v2所經(jīng)歷的時間為t，那么線框在時間t內(nèi)的總位移大小為多少。

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：計算題

（16分）A、B是在真空中水平正對的兩塊金屬板，板長L＝40cm，板間距d＝24cm，在B板左側(cè)邊緣有一粒子源，能連續(xù)均勻發(fā)射帶負(fù)電的粒子，粒子緊貼B板水平向右射入，如圖甲所示，帶電粒子的比荷為＝1.0×108C/kg，初速度v0＝2×105m/s（粒子重力不計），在A、B兩板間加上如圖乙所示的電壓，電壓的周期T＝2.0×10－6s，t＝0時刻A板電勢高于B板電勢，兩板間電場可視為勻強(qiáng)電場，電勢差U0＝360V，A、B板右側(cè)相距s＝2cm處有一邊界MN，在邊界右側(cè)存在一垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度B＝T，磁場中放置一“＞”型熒光板，位置如圖所示，板與水平方向夾角θ＝37°，不考慮粒子之間相互作用及粒子二次進(jìn)入磁場的可能，求：
 
⑴帶電粒子在AB間偏轉(zhuǎn)的最大側(cè)向位移ymax；
⑵帶電粒子從電場中射出到MN邊界上的寬度Δy；
⑶經(jīng)過足夠長時間后，射到熒光板上的粒子數(shù)占進(jìn)入磁場粒子總數(shù)的百分比k。

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：計算題

(12分)如圖所示，在傾角θ＝37°的光滑斜面上存在一垂直斜面向上的勻強(qiáng)磁場區(qū)域MNPQ，磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大小為5T，磁場寬度d＝0.55m，有一邊長L＝0.4m、質(zhì)量m1＝0.6kg、電阻R＝2Ω的正方形均勻?qū)w線框abcd通過一輕質(zhì)細(xì)線跨過光滑的定滑輪與一質(zhì)量為m2＝0.4kg的物體相連，物體與水平面間的動摩擦因數(shù)μ＝0.4，將線框從圖示位置由靜止釋放，物體到定滑輪的距離足夠長．(取g＝10m/s2，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8)求：

(1)線框abcd還未進(jìn)入磁場的運(yùn)動過程中，細(xì)線中的拉力為多少？
(2)當(dāng)ab邊剛進(jìn)入磁場時，線框恰好做勻速直線運(yùn)動，求線框剛釋放時ab邊距磁場MN邊界的距離x多大？（3）在（2）問的條件下，若cd邊恰好離開磁場邊界PQ時，速度大小為2m/s，求整個過程中ab邊產(chǎn)生的熱量為多少？

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：計算題

如下圖是阿毛同學(xué)的漫畫中出現(xiàn)的裝置，描述了一個“吃貨”用來做“糖炒栗子”的“萌”事兒：將板栗在地面小平臺上以一定的初速經(jīng)兩個四分之一圓弧銜接而成的軌道，從最高點P飛出進(jìn)入炒鍋內(nèi)，利用來回運(yùn)動使其均勻受熱。我們用質(zhì)量為m的小滑塊代替栗子，借這套裝置來研究一些物理問題。設(shè)大小兩個四分之一圓弧半徑為2R和R，小平臺和圓弧均光滑。將過鍋底的縱截面看作是兩個斜面AB、CD和一段光滑圓弧組成。斜面動摩擦因數(shù)均為0.25，而且不隨溫度變化。兩斜面傾角均為，AB=CD=2R，A、D等高，D端固定一小擋板，碰撞不損失機(jī)械能�；瑝K的運(yùn)動始終在包括鍋底最低點的豎直平面內(nèi)，重力加速度為g。

（1）如果滑塊恰好能經(jīng)P點飛出，為了使滑塊恰好沿AB斜面進(jìn)入鍋內(nèi)，應(yīng)調(diào)節(jié)鍋底支架高度使斜面的A、D點離地高為多少？
（2）接（1）問，求滑塊在鍋內(nèi)斜面上走過的總路程。
（3）對滑塊的不同初速度，求其通過最高點P和小圓弧最低點Q時受壓力之差的最小值。

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