【題目】如圖所示，質(zhì)量的小車以的速度在光滑的水平面上向左運動，小車上表面的部分是粗糙的水平軌道，部分是光滑的圓弧軌道，圓弧軌道在點的切線水平，整個軌道都是由絕緣材料制成的。小車所在空間內(nèi)存在方向豎直向上的勻強電場和方向垂直紙面向里的勻強磁場，電場強度大小，磁感應(yīng)強度大小。現(xiàn)有一質(zhì)量、帶電荷量的滑塊以的速度從小車上表面的左端向右運動，當(dāng)滑塊運動到點時，其相對地面的速度大小，方向水平向右。已知滑塊可視為質(zhì)點，重力加速度取。

（1）在滑塊從點運動到點的過程中，求小車與滑塊組成的系統(tǒng)損失的機械能。

（2）當(dāng)滑塊通過點時，立即撤去磁場，要使滑塊不沖出圓弧軌道，求此圓弧軌道的最小半徑。

【答案】（1）85J（2）0.71m

【解析】

（1）設(shè)滑塊運動到D點時的速度大小為v1，小車在此時的速度大小為v2，滑塊從A運動到D的過程中系統(tǒng)動量守恒，以向右為正方向，有：mv0-Mv=mv1+Mv2
代入數(shù)據(jù)解得v2=0
則小車跟滑塊組成的系統(tǒng)的初機械能

小車跟滑塊組成的系統(tǒng)的末機械能

代入數(shù)據(jù)解得：E1=110J，E2=25J
小車與滑塊組成的系統(tǒng)損失的機械能△E=E1-E2
代入數(shù)據(jù)解得：△E=85J
（2）設(shè)滑塊沿圓弧軌道上升到最大高度時，滑塊與小車具有共同的速度v3
則由動量守恒定律可得mv1=（M+m）v3
代入數(shù)據(jù)解得：v3＝m/s
設(shè)圓弧軌道的最小半徑為R，則由能量守恒關(guān)系有：

代入數(shù)據(jù)解得：R=0.71m

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】一圓筒處于磁感應(yīng)強度大小為B的勻強磁場中，磁場方向與筒的軸平行，筒的橫截面如圖所示。圖中直徑MN的兩端分別開有小孔，筒繞其中心軸以角速度a逆時針轉(zhuǎn)動。在該截面內(nèi)，一帶電粒子從小孔M射人筒內(nèi)，射入時的運動方向與MN成30°角。當(dāng)筒轉(zhuǎn)過60°時，該粒子恰好從小孔N飛出圓筒。不計重力，若粒子在筒內(nèi)未與筒壁發(fā)生碰撞，則帶電粒子的比荷為_____。

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【題目】如圖所示，一列簡諧橫波沿x軸正方向傳播，在t=0時刻波傳播到平衡位置位于x=5m處的質(zhì)點B，平衡位置位于x=1m處的質(zhì)點A在t=0.9s時第三次出現(xiàn)在波峰，關(guān)于該簡諧波，下列說法正確的是___________

A. 波長為5m

B. 波速為10m/s

C. 頻率為2.5HZ

D. 從t=0到t=0.9s的過程中，A質(zhì)點的路程為0.4m

E. t=0.6s時，平衡位置位于x=6m處的質(zhì)點C第二次位于波峰

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，直線00'是某電場中的一-條電場線，帶正電的點電荷，從該電場線上的M點由靜止釋放，它將沿直線向N點運動，下列說法一定正確的是（ ）

A. 該電場一定是勻強電場

B. 電勢φM>φN

C. 場強EM>EN

D. 該點電荷電勢能EPM>EPN

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】某人造地球衛(wèi)星在近似圓軌道上運行的過程中，由于軌道所在處的空間存在極其稀薄的空氣，則（ ）

A. 如不加干預(yù)，衛(wèi)星所受的萬有引力將越來越小

B. 如不加干預(yù)，衛(wèi)星運行一段時間后動能會增加

C. 衛(wèi)星在近似圓軌道上正常運行時，由于失重現(xiàn)象衛(wèi)星內(nèi)的物體不受地球引力作用

D. 衛(wèi)星在近似圓軌道上正常運行時，其速度介于第一宇宙速度和第二宇宙速度之間

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，兩條平行的光滑金屬導(dǎo)軌間距為10cm，導(dǎo)軌平面與水平面夾角為45°，上端連接的定值電阻阻值為1.5Ω，電源電動勢為3V（內(nèi)阻不計），質(zhì)量為20g的導(dǎo)體棒ab放在金屬導(dǎo)軌上，且與導(dǎo)軌垂直。整個裝置處在方向垂直于導(dǎo)體棒的勻強磁場（圖中未畫出）中，已知重力加速度g取10m/s2，不計導(dǎo)軌和導(dǎo)體棒的電阻。若使導(dǎo)體棒靜止不動，關(guān)于磁場的磁感應(yīng)強度最小值Bm，和與之相對應(yīng)的磁場方向（順著導(dǎo)體棒從a向b看），以下說法正確的是（ ）

A. Bmin＝T，水平向左

B. Bmin＝0.4T，水平向左

C. Bmin＝T，垂直斜面向上

D. Bmin＝0.1T垂直斜面向上

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】假設(shè)地球可視為質(zhì)量均勻分布的球體，且質(zhì)量分布均勻的球殼對殼內(nèi)物體的引力為零。已知地球的半徑為R，地球表面的重力加速度為g 。

（1）求距離地球表面高為R處運行的人造衛(wèi)星的線速度v的大��；

（2）有人設(shè)想，過地心打一個洞，并沿洞的方向建立一個x軸，原點在地心，x軸正方向水平向右，如圖所示。現(xiàn)在將一個質(zhì)量為m的小球（視為質(zhì)點）從洞的右側(cè)洞口處釋放，求小球的最大速度大小。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】有一種“電磁動力小火車”玩具，一節(jié)干電池與兩塊釹鐵硼強磁鐵緊密相連置于裸銅導(dǎo)線(表面沒有絕緣層)繞成的螺線管內(nèi)部，兩塊磁鐵與銅導(dǎo)線接觸良好。實驗發(fā)現(xiàn)如果干電池的“+”“-”極與兩塊磁鐵的“N”“S”極排布如圖所示，則干電池與磁鐵組成的“小火車”就會按照圖中“運動方向”在螺線管內(nèi)運動起來。關(guān)于小火車的運動，下列判斷正確的是

A. 驅(qū)動“小火車”運動的動力來自于兩塊磁鐵之間的相互排斥力

B. 其他材料不變，只將干電池的“+”“-”極左右對調(diào)，則“小火車”運動方向變?yōu)橄蛴疫\動

C. 其他材料不變，改用舊的干電池，則“小火車”運動速度一定變大

D. 其他材料不變，只增加兩端磁鐵數(shù)量（兩端“N”“S”極排布方向不變），則“小火車”運動速度一定變大

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，在豎直平面內(nèi)有一固定軌道，其中AB是長為R的粗糙水平直軌道，BCD是圓心為O、半徑為R的光滑圓弧軌道，兩軌道相切于B點，在推力作用下，質(zhì)量為m的小滑塊從A點由靜止開始做勻加速直線運動，到達(dá)B點時即撤去推力，小滑塊恰好能沿圓軌道經(jīng)過最高點，重力加速度大小為g，取AB所在的水平面為零勢能面，則小滑塊　　

A. 在AB段運動的加速度為2g

B. 經(jīng)過B點時加速度瞬間變?yōu)?/span>5g

C. 在C點時合外力的瞬時功率為

D. 上滑時動能與重力勢能相等的位置在直徑上方

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