【題目】如圖所示，半徑R = 0.8m的光滑絕緣導(dǎo)軌固定于豎直平面內(nèi)，加上某一水平方向的勻強(qiáng)電場(chǎng)時(shí)，帶正電的小球沿軌道內(nèi)側(cè)做圓周運(yùn)動(dòng)，它的電量q＝1.00×10－7C。圓心O與A點(diǎn)的連線與豎直成一角度θ，在A點(diǎn)時(shí)小球?qū)壍赖膲毫?/span>N = 1.2N，此時(shí)小球的動(dòng)能最大．若小球的最大動(dòng)能比最小動(dòng)能多0.32J，且小球能夠到達(dá)軌道上的任意一點(diǎn)（不計(jì)空氣阻力，g取10m/s2）．則：

⑴小球的最小動(dòng)能是多少？

⑵小球受到重力和電場(chǎng)力的合力是多少？

⑶現(xiàn)小球在動(dòng)能最小的位置突然撤去軌道，并保持其他量都不變，若小球在0.4s后的動(dòng)能與它在A點(diǎn)時(shí)的動(dòng)能相等，求小球的質(zhì)量和電場(chǎng)強(qiáng)度。

【答案】（1）0.08J（2）0.2N（3）0.01kg、

【解析】

試題分析：⑴、⑵小球在電場(chǎng)和重力場(chǎng)的復(fù)合場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)，因?yàn)樾∏蛟?/span>A點(diǎn)具有最大動(dòng)能，所以復(fù)合場(chǎng)的方向由O指向A，在AO延長(zhǎng)線與圓的交點(diǎn)B處小球具有最小動(dòng)能EkB．設(shè)小球在復(fù)合場(chǎng)中所受的合力為F，則有；

（2分）

即： （2分）

帶電小球由A運(yùn)動(dòng)到B的過程中，重力和電場(chǎng)力的合力做功，根據(jù)動(dòng)能定理有：

-F2R=EKB-EKA=-0.32 （2分）

由此可得：F = 0.2N，（2分） （2分）

即小球的最小動(dòng)能為0.08J，重力和電場(chǎng)力的合力為0.2N．

⑶帶電小球在B處時(shí)撤去軌道后，小球做類平拋運(yùn)動(dòng)，即在BA方向上做初速度為零的勻加速運(yùn)動(dòng)，在垂直于BA方向上做勻速運(yùn)動(dòng)．設(shè)小球的質(zhì)量為m，則：

2R= （2分）得：m==0.01kg （2分）

θ=600 （2分）

（2分）

E= （1分） 方向水平向左 （1分）

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】（1）在“測(cè)定金屬的電阻率”的實(shí)驗(yàn)中，需要用刻度尺測(cè)出被測(cè)金屬絲的長(zhǎng)度L，用螺旋測(cè)微器測(cè)出金屬絲的直徑d，用電流表和電壓表測(cè)出金屬絲的電阻R。

①請(qǐng)寫出測(cè)金屬絲電阻率的表達(dá)式：ρ =__________ (用上述測(cè)量的字母表示)

②若實(shí)驗(yàn)中測(cè)量金屬絲的長(zhǎng)度時(shí)如圖所示，則金屬絲長(zhǎng)度的測(cè)量值為L= _______ cm

（2）某同學(xué)想通過“測(cè)繪小燈泡的伏安特性曲線”的方法來測(cè)量一小燈泡的額定功率。所用器材如下：

a.待測(cè)小燈泡一只：額定電壓為2.5V，電阻約為幾歐

b.電壓表一只：量程為3V，內(nèi)阻約為3kΩ

c.電流表一只：量程為0.6A，內(nèi)阻約為0.1Ω

d.滑動(dòng)變阻器一只，干電池兩節(jié)，開關(guān)一個(gè)，導(dǎo)線若干

①在圖甲中補(bǔ)全測(cè)量小燈泡額定功率的電路圖__________,

②圖甲中開關(guān)S閉合之前,滑動(dòng)變阻器的滑片應(yīng)置于______(選填“A端”、“B端”或“AB正中間”)；

③若該同學(xué)測(cè)量過程中發(fā)現(xiàn)電壓表損壞,他找來一塊萬用表代替電壓表測(cè)量燈泡的電壓,則萬用表的______(選填“紅”、“黑”)表筆應(yīng)該與燈泡的左端相連。

④該同學(xué)通過實(shí)驗(yàn)作出了小燈泡的伏安特性曲線,如圖乙所示,則小燈泡的額定功率為______W；若將小燈泡直接與電動(dòng)勢(shì)E=3.0V,內(nèi)阻r =7.5Ω的電源相連,小燈泡的功率為______W。(結(jié)果均保留兩位有效數(shù)字)

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】某物體做平拋運(yùn)動(dòng)時(shí)，它的速度方向與水平方向的夾角為θ，其正切值tanθ隨時(shí)間t變化的圖像如圖所示，則（g取10 m/s2）（ ）

A. 第1 s物體下落的高度為5 m

B. 第1 s物體下落的高度為10 m

C. 物體的初速度為5 m/s

D. 物體的初速度是10 m/s

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖甲所示，光滑的絕緣細(xì)桿水平放置，有孔小球套在桿上，整個(gè)裝置固定于某一電場(chǎng)中．以桿左端為原點(diǎn)，沿桿向右為軸正方向建立坐標(biāo)系．沿桿方向電場(chǎng)強(qiáng)度隨位置的分布如圖乙所示，場(chǎng)強(qiáng)為正表示方向水平向右，場(chǎng)強(qiáng)為負(fù)表示方向水平向左．圖乙中曲線在和范圍可看作直線．小球質(zhì)量，帶電量．若小球在處獲得一個(gè)的向右初速度，最遠(yuǎn)可以運(yùn)動(dòng)到處．

（1）求桿上到兩點(diǎn)間的電勢(shì)差大小比；

（2）若小球在處由靜止釋放后，開始向左運(yùn)動(dòng)，求：

a．加速運(yùn)動(dòng)過程中的最大加速度；

b．向左運(yùn)動(dòng)的最大距離

（3）若已知小球在處以初速度向左減速運(yùn)動(dòng)，速度減為零后文又返處，所用總時(shí)間為，求小球在處以初速度向左運(yùn)動(dòng)，再返回到處所用的時(shí)間（小球運(yùn)動(dòng)過程中始終末脫離桿）．你可能不會(huì)計(jì)算，但小球向左運(yùn)動(dòng)過程中受力特點(diǎn)你并不陌生，請(qǐng)展開聯(lián)想，通過類比分析得出結(jié)果．

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，表演“飛車走壁”的雜技演員騎著摩托車飛駛在圓臺(tái)形筒壁內(nèi)，圓臺(tái)筒固定不動(dòng)，其軸線沿豎直方向．演員駕駛摩托車先后在M和N兩處緊貼著內(nèi)壁分別在圖中虛線所示的水平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，如果此時(shí)不計(jì)車輪與墻壁的摩擦力，則

A. M處的線速度一定大于N處的線速度

B. M處的角速度一定大于N處的角速度

C. M處的運(yùn)動(dòng)周期一定等于N處的運(yùn)動(dòng)周期

D. M處對(duì)筒壁的壓力一定大于N處對(duì)筒壁的壓力

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】一個(gè)小球從高處由靜止開始落下，從釋放小球開始計(jì)時(shí)，規(guī)定豎直向上為正方向，落地點(diǎn)為重力勢(shì)能零點(diǎn)．小球在接觸地面前、后的動(dòng)能保持不變，且忽略小球與地面發(fā)生碰撞的時(shí)間以及小球運(yùn)動(dòng)過程中受到的空氣阻力．圖中分別是小球在運(yùn)動(dòng)過程中的位移、速度、動(dòng)能和重力勢(shì)能隨時(shí)間變化的圖象，其中正確的是（ ）

A. B.

C. D.

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，真空中存在范圍足夠大的勻強(qiáng)電場(chǎng)，A、B為該勻強(qiáng)電場(chǎng)的兩個(gè)等勢(shì)面．現(xiàn)有三個(gè)完全相同的帶等量正電荷的粒子a、b、c，從等勢(shì)面A上的某點(diǎn)同時(shí)以相同速率v0向不同方向開始運(yùn)動(dòng)，其中a的初速度方向垂直指向等勢(shì)面B；b的初速度方向平行于等勢(shì)面；c的初速度方向與a相反．經(jīng)過一段時(shí)間，三個(gè)粒子先后通過等勢(shì)面B．已知三個(gè)粒子始終在該勻強(qiáng)電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)，不計(jì)重力，下列判斷正確的是

A.等勢(shì)面A的電勢(shì)高于等勢(shì)面B的電勢(shì)

B. a、b、c三粒子通過等勢(shì)面B時(shí)的速度大小相等

C.開始運(yùn)動(dòng)后的任一時(shí)刻，a、b兩粒子的動(dòng)能總是相同

D.開始運(yùn)動(dòng)后的任一時(shí)刻，三個(gè)粒子電勢(shì)能總是相等

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】“東風(fēng)”汽車公司在湖北某地有一試車場(chǎng)，其中有一檢測(cè)汽車在極限狀態(tài)下車速的試車道，該試車道呈碗狀，如圖所示。有一質(zhì)量為m＝1t的小汽車在A車道上飛馳，已知該車道轉(zhuǎn)彎半徑R為150m，路面傾斜角為θ＝45°(與水平面夾角)，路面與車胎摩擦因數(shù)μ為0.25，求汽車所能允許的最大車速。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】為了測(cè)量?jī)蓚�(gè)質(zhì)量不等的沙袋的質(zhì)量，由于沒有直接測(cè)量工具，某實(shí)驗(yàn)小組應(yīng)用下列器材測(cè)量：輕質(zhì)定滑輪（質(zhì)量和摩擦可以忽略）、砝碼一套（總質(zhì)量m=0.5kg）、細(xì)線、米尺、秒表，根據(jù)已學(xué)過的物理知識(shí)，改變實(shí)驗(yàn)條件進(jìn)行多次測(cè)量，選擇合適的變量得到線性關(guān)系，作出圖象并根據(jù)圖象的斜率和截距求出沙袋的質(zhì)量。操作如下：

（1）實(shí)驗(yàn)裝置如圖，設(shè)左右兩邊沙袋的質(zhì)量分別為m1、m2。

（2）從m中取出質(zhì)量為的砝碼放在左邊的沙袋中，剩余砝碼都放在右邊沙袋中，發(fā)現(xiàn)m1下降、 m2上升。

（3）用米尺測(cè)出沙袋m1從靜止下降的距離h，用秒表測(cè)出沙袋m1下降的時(shí)間t，則可知沙袋的加速度大小為a =______。

（4）改變，測(cè)量相應(yīng)的加速度a，得到多組及a的數(shù)據(jù)，作出_____（填或）圖線。

（5）若求得圖線的斜率k=4m/kg·s2，截距b=2m/s2，（g=10m/s2）則沙袋的質(zhì)量m1=_____kg，m2=_____kg。

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同步練習(xí)冊(cè)答案