如圖所示，質(zhì)量為m帶電量為+q的小球靜止于光滑絕緣水平面上，在恒力F作用下，由靜止開始從A點(diǎn)出發(fā)到B點(diǎn)，然后撤去F，小球沖上放置在豎直平面內(nèi)半徑為R的光滑絕緣圓形軌道，圓形軌道的最低點(diǎn)B與水平面相切，小球恰能沿圓形軌道運(yùn)動(dòng)到軌道末端D，并從D點(diǎn)拋出落回到原出發(fā)點(diǎn)A處。整個(gè)裝置處于電場(chǎng)強(qiáng)度為E=  的水平向左的勻強(qiáng)電場(chǎng)中，小球落地后不反彈，運(yùn)動(dòng)過(guò)程中沒(méi)有空氣阻力。求

(1)小球剛到D點(diǎn)的速度；    (2)AB之間的距離；    (3)F的大小。


（1） （2）R；（3）mg．解析： （1）電場(chǎng)力F電=Eq=mg

電場(chǎng)力與重力的合力F合=mg，方向與水平方向成45°向左下方

小球恰能到D點(diǎn)，有：F合=     

VD=

（2）從D點(diǎn)拋出后，只受重力與電場(chǎng)力，所以合為恒力，小球初速度與合力垂直，小球做類平拋運(yùn)動(dòng)，以D為原點(diǎn)沿DO方向和與DO垂直的方向建立坐標(biāo)系（如圖所示）。

小球沿X軸方向做勻速運(yùn)動(dòng)，x=VD t

沿Y軸方向做勻加速運(yùn)動(dòng)，y= at2     a= =

所形成的軌跡方程為y=  

直線BA的方程為：y= -x+(+1)R

解得軌跡與BA交點(diǎn)坐標(biāo)為(R，R）

B的坐標(biāo)為（R，(+ 1)R)

AB之間的距離LAB =R

（3）從A點(diǎn)D點(diǎn)電場(chǎng)力做功：W1=（1 － ）R·Eq

     重力做功W2= －(1+ )R·mg   F所做的功W3=F·R 有W1+W2+W3 = mVD2 

 F= mg


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：


如圖所示，三條虛線表示某電場(chǎng)的三個(gè)等勢(shì)面，其中φ1=10V，φ2=20V，φ3=30V一個(gè)帶電粒子只受電場(chǎng)力作用，按圖中實(shí)線軌跡從A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)，由此可知

A．粒子帶正電    B．粒子的加速度變大   C．粒子的電勢(shì)能變大    D．粒子的速度變大

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：


如圖所示為氫原子的能級(jí)示意圖，一群氫原子處于n=3的激發(fā)態(tài)，在向較低能級(jí)躍遷的過(guò)程中向外發(fā)出光子，用這些光照射逸出功為2.49eV的金屬鈉，下列說(shuō)法中正確的是（  ）

A．從n=3的激發(fā)態(tài)躍遷到n=2的激發(fā)態(tài)時(shí)所發(fā)出的光的波長(zhǎng)最短

B．這群氫原子能發(fā)出3種頻率不同的光，且均能使金屬鈉發(fā)生光電效應(yīng)

C．金屬鈉表面所發(fā)出的光電子的初動(dòng)能最大值為9.60eV

D．從n=3的激發(fā)態(tài)躍遷到基態(tài)時(shí)所發(fā)出的光能使金屬鈉發(fā)生光電效應(yīng)，且使光電子獲得最大初動(dòng)能

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：


某同學(xué)欲測(cè)量某未知電阻（約為100），實(shí)驗(yàn)臺(tái)上擺放有以下實(shí)驗(yàn)器材：

A.電流表（量程10 mA，內(nèi)阻約為50 ）      B．電流表（量程0.6 A，內(nèi)阻約為1 ）

C．電阻箱（最大電阻99.99 ）             D．電阻箱（最大電阻999.9 ）

E．電源（電動(dòng)勢(shì)約3V，內(nèi)阻約1）         F．單刀單擲開關(guān)2只

G．導(dǎo)線若干

該同學(xué)設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)電路如圖（導(dǎo)線沒(méi)有完全連接），現(xiàn)按照如下實(shí)驗(yàn)步驟完成實(shí)驗(yàn)：

①調(diào)節(jié)電阻箱，使電阻箱有合適的阻值，僅閉合開關(guān)，使電流表有較大的偏轉(zhuǎn)且讀數(shù)為；

②調(diào)節(jié)電阻箱，保持開關(guān)閉合，開關(guān)閉合，再次調(diào)節(jié)電阻箱的阻值為，使電流表示數(shù)仍然為。

(1)根據(jù)實(shí)驗(yàn)步驟，連接電路實(shí)物圖。

(2)根據(jù)實(shí)驗(yàn)步驟和實(shí)驗(yàn)器材規(guī)格可知，電流表應(yīng)選擇________，龜阻箱應(yīng)選擇________。（填寫器材前面的字母）

(3)根據(jù)實(shí)驗(yàn)步驟可知，待測(cè)電阻Rx=___________（用題目所給測(cè)量數(shù)據(jù)表示）。

(4)利用本實(shí)驗(yàn)電路，多次改變電阻箱的阻值，____________（填“能”或“不能”）測(cè)量出電流表的內(nèi)阻。

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：


如圖10（a）所示，固定在水平桌面上的光滑金屬尋軌cd、eg處于方向豎直向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，金屬桿mn垂直于導(dǎo)軌放置，與尋軌接觸良好。在兩根導(dǎo)軌的端點(diǎn)d、e之間連接一電阻，其他部分的電阻忽略不計(jì)�，F(xiàn)用一水平向右的外力F作用在mn上，使mn由靜止開始向右在導(dǎo)軌上滑動(dòng)，運(yùn)動(dòng)中mn始終垂直于導(dǎo)軌。取水平向右的方向?yàn)檎较颍瑘D（b）表示一段時(shí)間內(nèi)mn受到的安培力f隨時(shí)間t變化的關(guān)系，則外力F隨時(shí)間t變化的圖象是（    ）

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：


以不同初速度將兩個(gè)物體同時(shí)豎直向上拋出并開始計(jì)時(shí)，一個(gè)物體所受空氣阻力可忽略，另一物體所受空氣阻力大小與物體速率成正比，下列用虛線和實(shí)線描述兩物體運(yùn)動(dòng)的v﹣t圖象可能正確的是（　　）

　

A．

B．

C．

D．

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：


如圖所示，一個(gè)學(xué)生坐在小車上做推球游戲，學(xué)生和不車的總質(zhì)量為M=100kg，小球的質(zhì)量為m=2kg．開始時(shí)小車、學(xué)生和小球均靜止不動(dòng)．水平地面光滑．現(xiàn)該學(xué)生以v=2m/s的水平速度（相對(duì)地面）將小球推向右方的豎直固定擋板．設(shè)小球每次與擋板碰撞后均以同樣大小的速度返回．學(xué)生接住小球后，再以相同的速度大小v（相對(duì)地面）將小球水平向右推向擋板，這樣不斷往復(fù)進(jìn)行，此過(guò)程學(xué)生始終相對(duì)小車靜止．求：

（1）學(xué)生第一次推出小球后，小車的速度大��；

（2）從學(xué)生第一次推出小球算起，學(xué)生第幾次推出小球后，再也不能接到從擋板彈回來(lái)的小球．

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：


如圖所示為A、B兩物體做直線運(yùn)動(dòng)的v－t圖象，由圖可知(　　)

A. t1時(shí)刻A、B兩物體速度大小相等，方向相反

B. t1時(shí)刻兩物體的加速度大小相等，方向相反

C. t2時(shí)刻物體A的速度大于物體B的速度，二者方向相同

D. t2時(shí)刻物體A的加速度小于物體B的加速度，二者方向相反

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：


如圖所示，質(zhì)量m=0.5kg的物體放在水平面上，在F=3.0N的水平恒定拉力作用下由靜止開始運(yùn)動(dòng)，物體發(fā)生位移x=4.0m時(shí)撤去力F，物體在水平面上繼續(xù)滑動(dòng)一段距離后停止運(yùn)動(dòng)．已知物體與水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.4，g=10m/s2．求：

（1）物體在力F作用過(guò)程中加速度的大�。�

（2）撤去力F的瞬間，物體速度的大��；

（3）撤去力F后物體繼續(xù)滑動(dòng)的時(shí)間．

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