（16分）如圖所示，在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的水平勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，有一足夠長(zhǎng)的絕緣細(xì)棒OO′在豎直平面內(nèi)垂直于磁場(chǎng)方向放置，細(xì)棒與水平面夾角為α。一質(zhì)量為m、帶電荷量為＋q的圓環(huán)A套在OO′棒上，圓環(huán)與棒間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ，且μ<tanα，現(xiàn)讓圓環(huán)A由靜止開(kāi)始下滑，試問(wèn)圓環(huán)在下滑過(guò)程中：

（1）圓環(huán)A的最大加速度為多大？獲得最大加速度時(shí)的速度為多大？
（2）圓環(huán)A能夠達(dá)到的最大速度為多大？

（1）     （2）

解析試題分析：：(1)由于，即所以環(huán)將由靜止開(kāi)始沿棒下滑。環(huán)A沿棒運(yùn)動(dòng)的速度為時(shí)，受到重力、洛倫茲力、桿的彈力和摩擦力。
根據(jù)牛頓第二定律，對(duì)圓環(huán)A受力分析有
沿棒的方向：（2分）
垂直棒的方向：（2分）
所以當(dāng) (即)時(shí)
a有最大值，且
此時(shí)（2分）
解得：。（2分）
(2)設(shè)當(dāng)環(huán)A的速度達(dá)到最大值時(shí)，環(huán)受桿的彈力為，摩擦力為。
此時(shí)應(yīng)有，即（3分）
在垂直桿方向上
 （3分）
解得：（2分）
考點(diǎn)：洛倫茲力 牛頓第二定律

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

（14分）一物塊以一定的初速度沿斜面向上滑，利用速度傳感器可以在計(jì)算機(jī)屏幕上得到其速度大小隨時(shí)間變化的關(guān)系圖像如圖所示，g取10m/s2。求：
（1）物塊向上滑行的最大距離S；
（2）斜面的傾角θ及物塊與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ
（結(jié)果保留二位小數(shù)）。

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：計(jì)算題

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：計(jì)算題

(12分)兩足夠長(zhǎng)的平行光滑金屬導(dǎo)軌，問(wèn)距為L(zhǎng)傾斜放置，與水平面的夾角為，處于磁感應(yīng)強(qiáng)度為B方向垂直于導(dǎo)軌平面的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中．一質(zhì)量為m、長(zhǎng)為L(zhǎng)、電阻為R1的導(dǎo)體棒ab放在導(dǎo)軌上，與導(dǎo)軌垂直且接觸良好，不計(jì)導(dǎo)軌電阻．

(1)如圖甲，導(dǎo)軌上端接一個(gè)內(nèi)阻為r的直流電源，導(dǎo)體棒能恰好靜止，求電源的電動(dòng)勢(shì)．
(2)如圖乙，導(dǎo)軌上端接一個(gè)阻值為R：的定值電阻，讓導(dǎo)體棒由靜止開(kāi)始下滑．加速過(guò)程中的速度為v時(shí)，導(dǎo)體棒的加速度是多少?

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：計(jì)算題

（14分）如圖，勻強(qiáng)電場(chǎng)中有一半徑為r的光滑絕緣圓軌道，軌道平面與電場(chǎng)方向平行。a、b為軌道直徑的兩端，該直徑與電場(chǎng)方向平行。一電荷量為ｑ（q> 0）的質(zhì)點(diǎn)沿軌道內(nèi)側(cè)運(yùn)動(dòng)，經(jīng)過(guò)a點(diǎn)和b點(diǎn)時(shí)對(duì)軌道壓力的大小分別為Na和Ｎb。不計(jì)重力，

求：（1）電場(chǎng)強(qiáng)度的大小E、
（2）質(zhì)點(diǎn)經(jīng)過(guò)a點(diǎn)和b點(diǎn)時(shí)的動(dòng)能。

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：計(jì)算題

（11分）一個(gè)質(zhì)量為m帶電量為q的小球，以初速度v0自離地面h高度處水平拋出。重力加速度為g，空氣阻力忽略不計(jì)。

（1）求小球自拋出到第一次落地點(diǎn)P的過(guò)程中發(fā)生的水平位移x的大小。
（2）若在空間加一個(gè)豎直方向的勻強(qiáng)電場(chǎng)，發(fā)現(xiàn)小球以相同方式水平拋出后做勻速直線運(yùn)動(dòng)，請(qǐng)判斷電場(chǎng)的方向并求出電場(chǎng)強(qiáng)度E的大小。
（3）若在空間再加一個(gè)垂直紙面的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，發(fā)現(xiàn)小球以相同方式水平拋出后第一次落地點(diǎn)仍然是P。已知OP間的距離大于h，請(qǐng)判斷磁場(chǎng)的方向并求出磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大小。

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：計(jì)算題

如圖所示，在水平放置的圓盤(pán)邊緣C點(diǎn)固定一個(gè)小桶，桶的高度不計(jì)，圓盤(pán)半徑為R=1m,在圓盤(pán)直徑CD的正上方，與CD平行放置一條水平滑道AB，滑道右端B與圓盤(pán)圓心O在同一豎直線上，且B點(diǎn)距離圓盤(pán)圓心的豎直高度h= 1.25m，在滑道左端靜止放置質(zhì)量為m=0.4kg的物塊（可視為質(zhì)點(diǎn)），物塊與滑道的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ=0.2，現(xiàn)用力F="4" N的水平作用力拉動(dòng)物塊，同時(shí)圓盤(pán)從圖示位置以角速度ω="2π" rad/s，繞通過(guò)圓心O的豎直軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，拉力作用在物塊上一段時(shí)間后撤掉，最終物塊由B點(diǎn)水平拋出，恰好落入圓盤(pán)邊緣的小桶內(nèi)。(重力加速度取10m/s2。)

（1）若拉力作用時(shí)間為0.5s，求所需滑道的長(zhǎng)度
（2）求拉力所做的最少的功

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：計(jì)算題

（16分）素有“陸地沖浪”之稱(chēng)的滑板運(yùn)動(dòng)已深受廣大青少年喜愛(ài)．如圖所示是由足夠長(zhǎng)的斜直軌道,半徑的凹形圓弧軌道和半徑的凸形圓弧軌道三部分組成的模擬滑板組合軌道.這三部分軌道依次平滑連接,且處于同一豎直平面內(nèi)．其中M點(diǎn)為凹形圓弧軌道的最低點(diǎn),N點(diǎn)為凸形圓弧軌道的最高點(diǎn)，凸形圓弧軌道的圓心O與M點(diǎn)在同一水平面上.可視為質(zhì)點(diǎn),質(zhì)量為的滑板從斜直軌道上的P點(diǎn)無(wú)初速度滑下,經(jīng)M點(diǎn)滑向N點(diǎn),P點(diǎn)距水平面的高度.不計(jì)一切阻力,取.求：

(1)滑板滑至M點(diǎn)時(shí)的速度；
(2)滑板滑至M點(diǎn)時(shí)，軌道對(duì)滑板的支持力；
(3)若滑板滑至N點(diǎn)時(shí)恰好對(duì)軌道無(wú)壓力，則滑板的下滑點(diǎn)P距水平面的高度應(yīng)變?yōu)槎嗌?

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：計(jì)算題

（16分）如圖所示，一根長(zhǎng)為L(zhǎng)的輕繩一端固定在點(diǎn)，另一端系一質(zhì)量的小球，小球可視為質(zhì)點(diǎn)。將輕繩拉至水平并將小球由位置A靜止釋放，小球運(yùn)動(dòng)到最低點(diǎn)時(shí)，輕繩剛好被拉斷。點(diǎn)下方有一以點(diǎn)為頂點(diǎn)的固定斜面，傾角,斜面足夠長(zhǎng)，且，已知重力加速度為，忽略空氣阻力；求：

(1)輕繩斷時(shí)的前后瞬間，小球的加速度？   (2)小球落至斜面上的速度大小及方向？

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