(15分)如圖所示，在寬度為L(zhǎng)的兩虛線區(qū)域內(nèi)存在勻強(qiáng)電場(chǎng)，一質(zhì)量為m，帶電量為＋q的滑塊(可看成點(diǎn)電荷)，從距該區(qū)域?yàn)長(zhǎng)的絕緣水平面上以初速度v0向右運(yùn)動(dòng)并進(jìn)入電場(chǎng)區(qū)域，滑塊與水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ。

⑴若該區(qū)域電場(chǎng)為水平方向，并且用速度傳感器測(cè)得滑塊從出口處滑出的速度與進(jìn)入該區(qū)域的速度相同，求該區(qū)域的電場(chǎng)強(qiáng)度大小與方向，以及滑塊滑出該區(qū)域的速度；
⑵若該區(qū)域電場(chǎng)為水平方向，并且用速度傳感器測(cè)得滑塊滑出該區(qū)域的速度等于滑塊的初速度v0，求該區(qū)域的電場(chǎng)強(qiáng)度大小與方向；
⑶若將該區(qū)域電場(chǎng)改為豎直方向，測(cè)出滑塊到達(dá)出口處速度為v0/2(此問(wèn)中取v0＝)，再將該區(qū)域電場(chǎng)反向后，發(fā)現(xiàn)滑塊未能從出口滑出，求滑塊所停位置距左邊界多遠(yuǎn)。

⑴E＝，方向水平向右，v＝；⑵E＝，方向水平向右；⑶s＝

解析試題分析：⑴滑塊從出口處滑出的速度與進(jìn)入該區(qū)域的速度相同，說(shuō)明滑塊在電場(chǎng)區(qū)域勻速運(yùn)動(dòng)，根據(jù)平衡條件有：qE＝μmg，解得：E＝，其方向水平向右
滑塊進(jìn)入電場(chǎng)前，根據(jù)動(dòng)能定理有：－μmgL＝－
解得滑塊滑出該區(qū)域的速度為：v＝
⑵從滑塊開(kāi)始運(yùn)動(dòng)到出電場(chǎng)區(qū)域，根據(jù)動(dòng)能定理有：－2μmgL＋qEL＝－
解得：E＝，其方向水平向右
⑶根據(jù)題意可以判斷出，第一次時(shí)電場(chǎng)方向?yàn)樨Q直向上，根據(jù)動(dòng)能定理有：－μmgL－μ(mg－qE)L＝－
第二次電場(chǎng)反向后，設(shè)滑塊所停位置距左邊界距離為s，根據(jù)動(dòng)能定理有：－μmgL－μ(mg＋qE)L＝0－
又因?yàn)関0＝
聯(lián)立解得：s＝
考點(diǎn)：本題主要考查了動(dòng)能定理的應(yīng)用和分析綜合能力問(wèn)題，屬于中檔題。

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：計(jì)算題

（18分）如圖所示,固定的凹槽水平表面光滑,其內(nèi)放置U形滑板N,滑板兩端為半徑R="0.45" m
的1/4圓弧面,A和D分別是圓弧的端點(diǎn),BC段表面粗糙,其余段表面光滑,小滑塊P1和P2的質(zhì)量均為m,滑板的質(zhì)量M=4m.P1和P2與BC面的動(dòng)摩擦因數(shù)分別為μ1=0.10和μ2=0.40,最大靜摩擦力近似等于滑動(dòng)摩擦力,開(kāi)始時(shí)滑板緊靠槽的左端,P2靜止在粗糙面的B點(diǎn)。P1以v0="4.0" m/s的初速度從A點(diǎn)沿弧面自由滑下,與P2發(fā)生彈性碰撞后,P1停在粗糙面B點(diǎn)上,當(dāng)P2滑到C點(diǎn)時(shí),滑板恰好與槽的右端碰撞并與槽牢固粘連,P2繼續(xù)滑動(dòng),到達(dá)D點(diǎn)時(shí)速度為零,P1與P2可視為質(zhì)點(diǎn),取g="10" m/s2。問(wèn)：

（1）P2在BC段向右滑動(dòng)時(shí),滑板的加速度為多大？
（2）BC長(zhǎng)度為多少？N、P1和P2最終靜止后,P1與P2間的距離為多少？

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：計(jì)算題

(8分)如圖所示，木塊的質(zhì)量m =" 2" kg，與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ= 0.5，木塊在拉力F="10" N作用下，在水平地面上從靜止開(kāi)始向右運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)2 m后撤去外力F。已知力F與水平方向的夾角θ= 37°，sin37°=0.6，cos37°=0.8，g取10m/s2。求：

（1）剛撤去外力時(shí)，木塊運(yùn)動(dòng)的速度；
（2）撤去外力后，木塊還能滑行的距離為多少？

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：計(jì)算題

如圖所示，輕彈簧一端固定在與斜面垂直的擋板上，另一端點(diǎn)在O位置。質(zhì)量為m的物塊A（可視為質(zhì)點(diǎn)）以初速度從距O點(diǎn)為的P點(diǎn)沿斜面向下運(yùn)動(dòng)，與彈簧接觸后壓縮彈簧,將彈簧右端壓到O′點(diǎn)位置后，A又被彈簧彈回。A離開(kāi)彈簧后,恰好回到P點(diǎn)。物塊A與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ，斜面傾角為。求：

（1）O點(diǎn)和O′點(diǎn)間的距離x1。
（2）若將另一個(gè)與A完全相同的物塊B（可視為質(zhì)點(diǎn)）與彈簧右端拴接，將A與B并排在一起，使彈簧仍壓縮到O′點(diǎn)位置，然后從靜止釋放，A、B共同滑行一段距離后分離。分離后物塊A沿斜面向上滑行的最大距離x2是多少?

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：計(jì)算題

如圖直流電源的路端電壓U＝182 V，金屬板AB、CD、EF、GH相互平行、彼此靠近。它們分別和變阻器上觸點(diǎn)a、b、c、d連接。ab、bc、cd段電阻之比為1∶2∶3。孔O1正對(duì)B和E，孔O2正對(duì)D和G，邊緣F、H正對(duì)。一個(gè)電子以初速度m/s沿AB方向從A點(diǎn)進(jìn)入電場(chǎng)，恰好穿過(guò)孔O1和O2后，從H點(diǎn)離開(kāi)電場(chǎng)。金屬板間的距離L1＝2 cm，L2＝4 cm，L3＝6 cm。電子質(zhì)量kg，電荷量C。正對(duì)的兩平行板間可視為勻強(qiáng)電場(chǎng)，求：

（1） 各相對(duì)兩板間的電場(chǎng)強(qiáng)度；
（2） 電子離開(kāi)H點(diǎn)時(shí)的動(dòng)能；
（3） 四塊金屬板的總長(zhǎng)度（AB＋CD＋EF＋GH）。

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：計(jì)算題

（20分）如圖所示，電阻不計(jì)足夠長(zhǎng)的光滑平行金屬導(dǎo)軌與水平面夾角θ=300，導(dǎo)軌間距l(xiāng)，所在平面的正方形區(qū)域abcd內(nèi)存在有界勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B=0.2T，方向垂直斜面向上．甲、乙金屬桿質(zhì)量均為m=0.02kg、電阻相同，甲金屬桿處在磁場(chǎng)的上邊界，乙金屬桿距甲也為l，其中l(wèi)=0.4m．同時(shí)無(wú)初速釋放兩金屬桿，此刻在甲金屬桿上施加一個(gè)沿著導(dǎo)軌的外力F，保持甲金屬桿在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中始終與乙金屬桿未進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)的加速度相同．（取m/s2）

（1）乙金屬桿剛進(jìn)入磁場(chǎng)后做勻速運(yùn)動(dòng)，分析甲金屬桿所在的位置并計(jì)算乙的電阻R為多少？
（2）以剛釋放時(shí)t=0，寫(xiě)出從開(kāi)始到甲金屬桿離開(kāi)磁場(chǎng)，外力F隨時(shí)間t的變化關(guān)系，并說(shuō)明F的方向．
（3）若從開(kāi)始釋放到乙金屬桿離開(kāi)磁場(chǎng)，乙金屬桿中共產(chǎn)生熱量，試求此過(guò)程中外力F對(duì)甲做的功．

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：計(jì)算題

如圖，一條長(zhǎng)為L(zhǎng)的細(xì)線上端固定，下端拴一個(gè)質(zhì)量為m的帶電為q的小球，將它置于一方向水平向右的勻強(qiáng)電場(chǎng)中，使細(xì)線豎直拉直時(shí)小球在A點(diǎn)靜止釋放，當(dāng)細(xì)線離開(kāi)豎直位置偏角α=60°時(shí)，小球速度為0。

(1)求:①小球帶電性質(zhì)②電場(chǎng)強(qiáng)度E
(2)要小球恰好完成豎直圓周運(yùn)動(dòng)，求A點(diǎn)釋放小球時(shí)應(yīng)有初速度vA(可含根式)

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：計(jì)算題

（15分）如圖所示，是某公園設(shè)計(jì)的一種驚險(xiǎn)刺激的娛樂(lè)設(shè)施，軌道CD部分粗糙，μ=0.1，其余均光滑。第一個(gè)圓管軌道的半徑R=4m，第二個(gè)圓管軌道的半徑r=3.6m。一挑戰(zhàn)者質(zhì)量m=60kg，沿斜面軌道滑下，滑入第一個(gè)圓管形軌道（假設(shè)轉(zhuǎn)折處無(wú)能量損失），挑戰(zhàn)者到達(dá)A、B兩處最高點(diǎn)時(shí)剛好對(duì)管壁無(wú)壓力，然后從平臺(tái)上飛入水池內(nèi)，水面離軌道的距離h=1m。g取10 m/s2，管的內(nèi)徑忽略不計(jì)，人可視為質(zhì)點(diǎn)。

求：（1）挑戰(zhàn)者若能完成上述過(guò)程，則他應(yīng)從離水平軌道多高的地方開(kāi)始下滑?（2）CD部分的長(zhǎng)度是多少?（3）挑戰(zhàn)者入水時(shí)速度的大小和方向?

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：計(jì)算題

如圖所示，水平絕緣光滑軌道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=0.40m。在軌道所在空間存在水平向右的勻強(qiáng)電場(chǎng)，電場(chǎng)強(qiáng)度E="1." 0×104N/C。現(xiàn)有一質(zhì)量m=0.10kg的帶電體（可視為質(zhì)點(diǎn)）放在水平軌道上與B端距離s=1.0m的位置，由于受到電場(chǎng)力的作用帶電體由靜止開(kāi)始運(yùn)動(dòng)，當(dāng)運(yùn)動(dòng)到圓弧形軌道的C端時(shí)，速度恰好為零。已知帶電體所帶電荷量q=8.0×10-5C，取g=10m/s2，求：

（1）帶電體在水平軌道上運(yùn)動(dòng)的加速度大小及運(yùn)動(dòng)到B端時(shí)的速度大�。�
（2）帶電體運(yùn)動(dòng)到圓弧形軌道的B端時(shí)對(duì)圓弧軌道的壓力大��；
（3）帶電體沿圓弧形軌道運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，電場(chǎng)力和摩擦力對(duì)帶電體所做的功各是多少？

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同步練習(xí)冊(cè)答案