（18分）如圖所示，現(xiàn)有一個(gè)小物塊，質(zhì)量為m=80g，帶上正電荷q =210－4C。與水平的軌道之間的滑動(dòng)摩擦系數(shù)m= 0.2，在一個(gè)水平向左的勻強(qiáng)電場(chǎng)中，E = 4103V/m，在水平軌道的末端N處，連接一個(gè)光滑的的半圓形軌道，半徑為R=40cm，取g = 10m/s2，求：

（1）若小物塊恰能運(yùn)動(dòng)到軌道的最高點(diǎn)L，那么小物塊應(yīng)從距N點(diǎn)多遠(yuǎn)處的A點(diǎn)釋放？
（2）如果小物塊在上小題中的位置A釋放，當(dāng)它運(yùn)動(dòng)到P點(diǎn)（軌道中點(diǎn)）時(shí)軌道對(duì)它的支持力等于多少？
（3）小物塊在位置A釋放，當(dāng)運(yùn)動(dòng)到N點(diǎn)時(shí)，突然撤去電場(chǎng)，同時(shí)加一勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度，方向垂直紙面向里，問(wèn)能否運(yùn)動(dòng)到L點(diǎn)？（回答：“能”或“不能”即可）如果小物塊最后能落回到水平面MN上，則剛到達(dá)MN時(shí)小物塊的速度大小為多少？

（1）（2）（3）能   

解析試題分析：（1）物塊能通過(guò)軌道最高點(diǎn)L的條件是
      （2分）             （1分）
A到L過(guò)程根據(jù)動(dòng)能定理有：        （2分）
解得             （1分）
（2）物塊由P到L過(guò)程根據(jù)動(dòng)能定理有：
         （2分）
VP=2m/s     （1分）
P點(diǎn)水平方向的支持力和電場(chǎng)力的合力提供向心力：         （2分）
          （1分）
（3）去電場(chǎng)，加磁場(chǎng)后，洛倫茲力與速度垂直，垂直圓弧面向外，而且到達(dá)N點(diǎn)的速度與之前相同，所有能到達(dá)L點(diǎn)           （3分）
小物塊從N點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到最高點(diǎn)再落回到MN水平面時(shí)過(guò)程，外力沒(méi)有做功，所以速度的大小等于第一次經(jīng)過(guò)N點(diǎn)時(shí)的速度大小。
由動(dòng)能定理:
       （2分）（或考慮物塊N由L到過(guò)程,解答也可）
vt==       （1分）
考點(diǎn)：動(dòng)能定理 圓周運(yùn)動(dòng) 帶電物體在復(fù)合場(chǎng)的運(yùn)動(dòng)

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

（20分）如下圖是阿毛同學(xué)的漫畫(huà)中出現(xiàn)的裝置，描述了一個(gè)“吃貨”用來(lái)做“糖炒栗子”的“萌”事兒：將板栗在地面小平臺(tái)上以一定的初速經(jīng)兩個(gè)四分之一圓弧銜接而成的軌道，從最高點(diǎn)P飛出進(jìn)入炒鍋內(nèi)，利用來(lái)回運(yùn)動(dòng)使其均勻受熱。我們用質(zhì)量為m的小滑塊代替栗子，借這套裝置來(lái)研究一些物理問(wèn)題。設(shè)大小兩個(gè)四分之一圓弧半徑為2R和R，小平臺(tái)和圓弧均光滑。將過(guò)鍋底的縱截面看作是兩個(gè)斜面AB、CD和一段光滑圓弧組成。斜面動(dòng)摩擦因數(shù)均為0.25，而且不隨溫度變化。兩斜面傾角均為，AB=CD=2R，A、D等高，D端固定一小擋板，碰撞不損失機(jī)械能�；瑝K的運(yùn)動(dòng)始終在包括鍋底最低點(diǎn)的豎直平面內(nèi)，重力加速度為g.

（1）如果滑塊恰好能經(jīng)P點(diǎn)飛出，為了使滑塊恰好沿AB斜面進(jìn)入鍋內(nèi)，應(yīng)調(diào)節(jié)鍋底支架高度使斜面的A、D點(diǎn)離地高為多少？
（2）接（1）問(wèn)，求滑塊在鍋內(nèi)斜面上走過(guò)的總路程。
（3）對(duì)滑塊的不同初速度，求其通過(guò)最高點(diǎn)P和小圓弧最低點(diǎn)Q時(shí)受壓力之差的最小值。

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：計(jì)算題

（18分）釣魚(yú)島是我國(guó)固有領(lǐng)土，決不允許別國(guó)侵占，近期，為提高警惕保衛(wèi)祖國(guó)，我人民海軍為此進(jìn)行登陸演練，假設(shè)一艘戰(zhàn)艦因噸位大吃水太深，只能停錨在離海岸登陸點(diǎn)x＝1 km處．登陸隊(duì)員需要從較高的軍艦甲板上，利用繩索下滑到登陸快艇上再行登陸接近目標(biāo)，若繩索兩端固定好后，與豎直方向的夾角θ＝37°，為保證行動(dòng)最快，隊(duì)員甲先勻加速滑到某最大速度，再靠摩擦勻減速滑至快艇，速度剛好為零，在隊(duì)員甲開(kāi)始下滑時(shí)，隊(duì)員乙在甲板上同時(shí)開(kāi)始向快艇以速度平拋救生圈，第一個(gè)剛落到快艇，接著拋第二個(gè)，結(jié)果第二個(gè)救生圈剛好與甲隊(duì)員同時(shí)抵達(dá)快艇（快艇可視為質(zhì)點(diǎn)），若人的質(zhì)量m，重力加速度g＝10 m/s2，問(wèn)：

(1)軍艦甲板到快艇的豎直高度H為多少？隊(duì)員甲在繩索上運(yùn)動(dòng)的時(shí)間t0為多少？
(2)若加速過(guò)程與減速過(guò)程中的加速度大小相等，則隊(duì)員甲在何處速度最大？最大速度多大？
(3)若登陸艇額定功率5 kW，載人后連同裝備總質(zhì)量為103 kg，從靜止開(kāi)始以最大功率向登陸點(diǎn)加速靠近，到達(dá)岸邊時(shí)剛好能達(dá)到最大速度10 m/s，若登陸艦前進(jìn)時(shí)阻力恒定，則登陸艇運(yùn)動(dòng)的時(shí)間t′為多少？

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：計(jì)算題

（14分）如圖甲所示是一打樁機(jī)的簡(jiǎn)易模型。質(zhì)量m=1kg的物體在拉力F作用下從與釘子接觸處由靜止開(kāi)始運(yùn)動(dòng)，上升一段高度后撤去F，到最高點(diǎn)后自由下落，撞擊釘子，將釘子打入一定深度。物體上升過(guò)程中，機(jī)械能E與上升高度h的關(guān)系圖象如圖乙所示。不計(jì)所有摩擦，g取10m/s2。求：

（1）物體上升到1m高度處的速度；
（2）物體上升1 m后再經(jīng)多長(zhǎng)時(shí)間才撞擊釘子（結(jié)果可保留根號(hào)）；
（3）物體上升到0.25m高度處拉力F的瞬時(shí)功率。

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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，矩形區(qū)域MNPQ內(nèi)有水平向右的勻強(qiáng)電場(chǎng)；在y≥0的區(qū)域內(nèi)還存在垂直于坐標(biāo)平面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B。半徑為R的光滑絕緣空心半圓細(xì)管ADO固定在豎直平面內(nèi)，半圓管的一半處于電場(chǎng)中，圓心O1為MN的中點(diǎn)，直徑AO垂直于水平虛線MN。一質(zhì)量為m、電荷量為q的帶正電小球（可視為質(zhì)點(diǎn)）從半圓管的A點(diǎn)由靜止滑入管內(nèi)，從O點(diǎn)穿出后恰好通過(guò)O點(diǎn)正下方的C點(diǎn)。已知重力加速度為g，電場(chǎng)強(qiáng)度的大小。求：

⑴小球到達(dá)O點(diǎn)時(shí)，半圓管對(duì)它作用力的大��；
⑵矩形區(qū)域MNPQ的高度H和寬度L應(yīng)滿(mǎn)足的條件；
⑶從O點(diǎn)開(kāi)始計(jì)時(shí)，經(jīng)過(guò)多長(zhǎng)時(shí)間小球的動(dòng)能最��？

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：計(jì)算題

(15分)在一個(gè)水平面上建立x軸，在過(guò)原點(diǎn)O垂直于x軸的平面的右側(cè)空間有一個(gè)勻強(qiáng)電場(chǎng)，場(chǎng)強(qiáng)大小E＝6.0×105 N/C，方向與x軸正方向相同．在O處放一個(gè)電荷量q＝－5.0×10－8 C、質(zhì)量m＝1.0×10－2 kg的絕緣物塊．物塊與水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ＝0.20，沿x軸正方向給物塊一個(gè)初速度v0＝2.0 m/s，如圖所示．求物塊最終停止時(shí)的位置．(g取 10 m/s2)

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：計(jì)算題

（6分）如圖所示，斜面傾角，另一邊與地面垂直，高為，斜面頂點(diǎn)有一定滑輪，物塊A和B的質(zhì)量分別為和，通過(guò)輕而軟的細(xì)繩連結(jié)并跨過(guò)定滑輪，開(kāi)始時(shí)兩物塊都位于與地面的垂直距離為的位置上，釋放兩物塊后，A沿斜面無(wú)摩擦地上滑，B沿斜面的豎直邊下落，若物塊A恰好能達(dá)到斜面的頂點(diǎn)，試求和的比值.（滑輪質(zhì)量、半徑及摩擦均可忽略）

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：計(jì)算題

如圖所示，在傾角為θ的斜面上，N點(diǎn)上方粗糙，下方光滑，一物塊（可視為質(zhì)點(diǎn)）從N點(diǎn)上方離N距離為S的P點(diǎn)由靜止釋放，下滑到N處開(kāi)始?jí)嚎s彈簧后又被彈離，第二次上滑最遠(yuǎn)位置離N距離為0.5S．（不計(jì)物體與彈簧接觸瞬間能量的損失）求：

（1）物塊與粗糙斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)
（2）若已知物塊的質(zhì)量為m，彈簧壓縮最短時(shí)的彈性勢(shì)能為EP，則物體從彈簧被壓縮最短運(yùn)動(dòng)到N點(diǎn)的距離L為多少？

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：計(jì)算題

（10分）如圖所示，在豎直向下的勻強(qiáng)電場(chǎng)中，一個(gè)質(zhì)量為m帶負(fù)電的小球從斜軌道上的A點(diǎn)由靜止滑下，小球通過(guò)半徑為R的圓軌道頂端的B點(diǎn)時(shí)恰好不落下來(lái)。已知軌道是光滑而又絕緣的，且小球的重力是它所受的電場(chǎng)力2倍。求：

（1）A點(diǎn)在斜軌道上的高度h為多少？
（2）小球運(yùn)動(dòng)到最低點(diǎn)時(shí)對(duì)軌道的最小壓力為多少？

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