【題目】如圖所示，水平絕緣光滑的軌道AB與處于豎直平面內(nèi)的半圓形絕緣光滑軌道BC平滑連接，半圓形軌道的半徑R=0.40m．在軌道所在空間存在水平向右的勻強(qiáng)電場，電場線與軌道所在的平面平行，電場強(qiáng)度E=1.0×104N/C．現(xiàn)有一電荷量q=+1.0×10﹣4C，質(zhì)量m=0.10kg的帶電體（可視為質(zhì)點(diǎn)），在水平軌道上的P點(diǎn)由靜止釋放，帶電體恰好能通過半圓形軌道的最高點(diǎn)C，然后落至水平軌道上的D點(diǎn)．取g=10m/s2．試求：

（1）帶電體在圓形軌道C點(diǎn)的速度大小．

（2）PB間的距離xpB

（3）D點(diǎn)到B點(diǎn)的距離xDB．

（4）帶電體在從P開始運(yùn)動到落至D點(diǎn)的過程中的最大動能．（結(jié)果保留3位有效數(shù)字）

【答案】（1）．（2）（3）（4）．

【解析】

試題（1）設(shè)帶電體通過C點(diǎn)時的速度為vC，依據(jù)牛頓第二定律：

解得vC=2.0m/s

（2）由動能定理可得：，解得xBP=1m.

(3)設(shè)帶電體從最高點(diǎn)C落至水平軌道上的D點(diǎn)經(jīng)歷的時間為t，根據(jù)運(yùn)動的分解有：

，聯(lián)立解得xDB=0

（4）由P到B帶電體作加速運(yùn)動，故最大速度一定出現(xiàn)在從B經(jīng)C到D的過程中．在此過程中只有重力和電場力做功，這兩個力大小相等，其合力與重力方向成45°夾角斜向右下方，故最大速度必出現(xiàn)在B點(diǎn)右側(cè)對應(yīng)圓心角為45°處．設(shè)小球的最大動能為Ekm，根據(jù)動能定理有：qERsin45°mgR(1cos45°)＝EkmmvB2，解得Ekm=1.17J（或）

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】在一個水平面上建立x軸，在過原點(diǎn)O垂直于x軸的平面的右側(cè)空間有一個勻強(qiáng)電場，場強(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摩擦因數(shù)μ＝0.20，沿x軸正方向給物塊一個初速度v0＝2.0 m/s，如圖所示。(g取10 m/s2)試求：

(1)物塊向右運(yùn)動的最大距離；

(2)物塊最終停止的位置。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，A、B、C三個帶電小球間的距離相等，其中C球置于絕緣豎直桿上，A、B置于光滑、絕緣的水平地面上，三球都保持靜止，下列說法正確的是（ ）

A.A、B兩球電性可能相反

B.B、C兩球電性可能相同

C.A、B兩球所帶電量不一定相等

D.C球所帶電量一定是A球所帶電量的2倍

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】同學(xué)要測量一電壓表的內(nèi)阻，所用的實(shí)驗(yàn)器材有：

電源E（電動勢8V，內(nèi)阻較�。�

待測電壓表V1：（量程為0~1V內(nèi)阻約2k）

電壓表V2：（量程為0~8V）

定值電阻R四只，阻值分別為：2.0k，8.0k，14.0k，20.0k

滑動變阻器R1：（0~500）

開關(guān)一個，導(dǎo)線若干

(1)請設(shè)計最佳方案測量待測電表內(nèi)阻，將電路圖畫在虛線框內(nèi)；（________）

(2)為保證實(shí)驗(yàn)中的測量數(shù)據(jù)變化范圍盡量大該同學(xué)應(yīng)選用阻值為_____k的定值電阻；

(3)該同學(xué)在實(shí)驗(yàn)中多次調(diào)節(jié)滑動變阻器，記下電壓表V1的示數(shù)U1和電壓表V2的示數(shù)U2；以U2為縱坐標(biāo)，U1為橫坐標(biāo)建立，根據(jù)測得數(shù)據(jù)描點(diǎn)作出了一條過原點(diǎn)的直線，測算的直線斜率為k，則待測電阻=______。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖甲所示為某中學(xué)附近的公共自行車，綠色出行已成為城市的亮麗風(fēng)景。圖乙為自行車原理圖。以下關(guān)于自行車的說法正確的是（　　）

A.騎行中飛輪與后輪的角速度相等

B.騎行中踏板與后輪上A點(diǎn)線速度相等

C.騎行中自行車前輪受到的摩擦力向后

D.輪胎表面凹凸的花紋通過增加接觸面積來增大摩擦力

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】某興趣小組通過探究得到彈性勢能的表達(dá)式為，式中k為彈簧的勁度系數(shù)，x為彈簧伸長（或縮短）的長度，請結(jié)合彈性勢能表達(dá)式計算下列問題。放在地面上的物體上端系在勁度系數(shù)k=200N/m的彈簧上，彈簧的另一端拴在跨過定滑輪的繩子上，如圖所示，手拉繩子的另一端，當(dāng)往下拉0.1m物體開始離開地面，繼續(xù)拉繩，使物體緩慢升高到離地h=0.5m高處。如果不計彈簧重和滑輪跟繩的摩擦，（g取10m/s2）。求：

(1)彈簧彈性勢能的大小；

(2)物體重力勢能的增量；

(3)拉力所做的功。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】在真空中某點(diǎn)固定一個帶負(fù)電荷的金屬小球A，可視為點(diǎn)電荷，所帶電量Q ＝1.0×10－5 C，在離它10 cm處放置另一個帶負(fù)電的檢驗(yàn)電荷B，以下描述正確的是

A. A中所有電子所帶電量之和為－1.0×10－5 C

B. B所在的位置電場強(qiáng)度大小E＝9.0×106 N/C，方向與電荷B所受電場力方向相同，背離A

C. 若規(guī)定無窮遠(yuǎn)處電勢為零，則B所在的位置電勢為負(fù)值

D. 將B向A靠近，則其電勢降低，電勢能減小

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】已知在電流為I的長直導(dǎo)線產(chǎn)生的磁場中，距導(dǎo)線r處的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B=k，其中k為常量�，F(xiàn)有四根平行的通電長直導(dǎo)線，其橫截面恰好在一個邊長為L的正方形的四個頂點(diǎn)上，電流方向如圖。其中a、c導(dǎo)線中的電流大小為I1，b、d導(dǎo)線中的電流大小為I2，已知此時b導(dǎo)線所受的安培力恰好為零。撤去b導(dǎo)線，在O處固定一長度為L、電流為I的通電導(dǎo)體棒e，電流方向垂直紙面向外，則下列說法正確的是（　�。�

A.b導(dǎo)線撤去前，電流的大小關(guān)系為I2=I1

B.b導(dǎo)線撤去前，四根導(dǎo)線所受的安培力均為零

C.b導(dǎo)線撤去后，導(dǎo)體棒e所受安培力方向?yàn)檠?/span>y軸負(fù)方向

D.b導(dǎo)線撤去后，導(dǎo)體棒e所受安培力大小為2kII2

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，在坐標(biāo)系xOy中，弧BDC是以A點(diǎn)為圓心、AB為半徑的一段圓弧，AB=L，，D點(diǎn)是圓弧跟y軸的交點(diǎn)。當(dāng)在O點(diǎn)和A點(diǎn)分別固定電荷量為和的點(diǎn)電荷后，D點(diǎn)的電場強(qiáng)度恰好為零。下列說法正確的是（　　）

A.

B.圓弧BDC上的各點(diǎn)相比較，D點(diǎn)的電勢最高

C.電子沿著圓弧從B點(diǎn)運(yùn)動到C點(diǎn)的過程中，電勢能先減小后增大

D.電子沿著圓弧從B點(diǎn)運(yùn)動到C點(diǎn)的過程中，電勢能先增大后減小

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