【題目】如圖所示，光滑絕緣的半圓形軌道ABC固定在豎直面內(nèi)，圓心為O，軌道半徑為R，B為軌道最低點(diǎn)。該裝置右側(cè)的圓弧置于水平向右的足夠大的勻強(qiáng)電場中。某一時(shí)刻一個(gè)帶電小球從A點(diǎn)由靜止開始運(yùn)動(dòng)，到達(dá)B點(diǎn)時(shí)，小球的動(dòng)能為E0，進(jìn)入電場后繼續(xù)沿軌道運(yùn)動(dòng)，到達(dá)C點(diǎn)時(shí)小球的電勢能減少量為2E0，試求：

（1）小球所受重力和電場力的大小；

（2）小球脫離軌道后到達(dá)最高點(diǎn)時(shí)的動(dòng)能。

【答案】（1） （2）8E0

【解析】

(1)設(shè)帶電小球的質(zhì)量為m，則從A到B根據(jù)動(dòng)能定理有：

mgR＝E0

則小球受到的重力為：

mg＝

方向豎直向下；

由題可知：到達(dá)C點(diǎn)時(shí)小球的電勢能減少量為2E0，根據(jù)功能關(guān)系可知：

EqR＝2E0

則小球受到的電場力為：

Eq＝

方向水平向右，小球帶正電。

(2)設(shè)小球到達(dá)C點(diǎn)時(shí)速度為vC，則從A到C根據(jù)動(dòng)能定理有：

EqR＝＝2E0

則C點(diǎn)速度為：

vC＝

方向豎直向上。

從C點(diǎn)飛出后，在豎直方向只受重力作用，做勻減速運(yùn)動(dòng)到達(dá)最高點(diǎn)的時(shí)間為：

在水平方向只受電場力作用，做勻加速運(yùn)動(dòng)，到達(dá)最高點(diǎn)時(shí)其速度為：

則在最高點(diǎn)的動(dòng)能為：

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】如圖所示，水平桌面上有一小車，裝有砂的砂桶通過細(xì)繩給小車施加一水平拉力，小車從靜止開始做直線運(yùn)動(dòng)。保持小車的質(zhì)量M不變，第一次實(shí)驗(yàn)中小車在質(zhì)量為m1的砂和砂桶帶動(dòng)下由靜止前進(jìn)了一段距離s；第二次實(shí)驗(yàn)中小車在質(zhì)量為m2的砂和砂桶帶動(dòng)下由靜止前進(jìn)了相同的距離s，其中m1<m2<M。兩次實(shí)驗(yàn)中，繩對(duì)小車的拉力分別為T1 和T2，小車、砂和砂桶系統(tǒng)的機(jī)械能變化量分別為ΔE1和ΔE2，若空氣阻力和摩擦阻力的大小保持不變，不計(jì)繩、滑輪的質(zhì)量，則下列分析正確的是

A．(m1g-T1)< (m2g-T2)，ΔE1=ΔE2

B．(m1g-T1)= (m2g-T2)，ΔE1=ΔE2

C．(m1g-T1)< (m2g-T2)，ΔE1<ΔE2

D．(m1g-T1)= (m2g-T2)，ΔE1<ΔE2

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖甲所示，在某電場中建立x坐標(biāo)軸，一個(gè)電子僅在電場力作用下沿x軸正方向運(yùn)動(dòng)，經(jīng)過A、B、C三點(diǎn)，已知xC-xB = xB- xA。該電子的電勢能Ep隨坐標(biāo)x變化的關(guān)系如圖乙所示。則下列說法中正確的是（　�。�

A.A點(diǎn)電勢高于B點(diǎn)電勢

B.A點(diǎn)的電場強(qiáng)度小于B點(diǎn)的電場強(qiáng)度

C.A、B兩點(diǎn)電勢差UAB等于B、C兩點(diǎn)電勢差UBC

D.電子經(jīng)過A點(diǎn)的速率小于經(jīng)過B點(diǎn)的速率

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】某實(shí)驗(yàn)小組應(yīng)用如圖甲所示裝置“探究加速度與物體受力的關(guān)系”，已知小車的質(zhì)量為M，砝碼及砝碼盤的總質(zhì)量為m，所用的打點(diǎn)計(jì)時(shí)器所接的交流電的頻率為50Hz，實(shí)驗(yàn)步驟如下：

A.按圖所示安裝好實(shí)驗(yàn)裝置，其中與定滑輪及彈簧測力計(jì)相連的細(xì)線豎直；

B.調(diào)節(jié)長木板的傾角，輕推小車后，使小車能沿長木板向下勻速運(yùn)動(dòng)；

C.掛上砝碼盤，接通電源后，再放開小車，打出一條紙帶，由紙帶求出小車的加速度；

D.改變砝碼盤中砝碼的質(zhì)量，重復(fù)步驟C，求得小車在不同合力作用下的加速度.

根據(jù)以上實(shí)驗(yàn)過程，回答以下問題：

(1)對(duì)于上述實(shí)驗(yàn)，下列說法正確的是（_________）

A.小車的加速度與砝碼盤的加速度大小相等

B.實(shí)驗(yàn)過程中砝碼盤處于超重狀態(tài)

C.與小車相連的輕繩與長木板一定要平行

D.彈簧測力計(jì)的讀數(shù)應(yīng)為砝碼和砝碼盤總重力的一半

E.砝碼和砝碼盤的總質(zhì)量應(yīng)遠(yuǎn)小于小車的質(zhì)量

(2)實(shí)驗(yàn)中打出的一條紙帶如圖乙所示，由該紙帶可求得小車的加速度為________m/s2.（結(jié)果保留2位有效數(shù)字）

(3)由本實(shí)驗(yàn)得到的數(shù)據(jù)作出小車的加速度a與彈簧測力計(jì)的示數(shù)F的關(guān)系圖象，與本實(shí)驗(yàn)相符合的是（_________）

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)是全球性公共資源，多系統(tǒng)兼容與互操作已成為發(fā)展趨勢。中國始終秉持和踐行“中國的北斗，世界的北斗，一流的北斗”的發(fā)展理念，服務(wù)“一帶一路”建設(shè)發(fā)展，積極推進(jìn)北斗系統(tǒng)國際合作。與其他衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)攜手，與各個(gè)國家、地區(qū)和國際組織一起，共同推動(dòng)全球衛(wèi)星導(dǎo)航事業(yè)發(fā)展，讓北斗系統(tǒng)更好地服務(wù)全球、造福人類�；谶@樣的理念，從2017年底開始，北斗三號(hào)系統(tǒng)建設(shè)進(jìn)入了超高密度發(fā)射。北斗系統(tǒng)正式向全球提供RNSS服務(wù)，在軌衛(wèi)星共53顆。預(yù)計(jì)2020年再發(fā)射2-4顆衛(wèi)星后，北斗全球系統(tǒng)建設(shè)將全面完成，使我國的導(dǎo)航定位精度不斷提高。北斗導(dǎo)航衛(wèi)星有一種是處于地球同步軌道，假設(shè)其離地高度為h，地球半徑為R，地面附近重力加速度為g，則有（　�。�

A.該衛(wèi)星運(yùn)行周期可根據(jù)需要任意調(diào)節(jié)B.該衛(wèi)星所在處的重力加速度為

C.該衛(wèi)星運(yùn)動(dòng)動(dòng)能為D.該衛(wèi)星周期與近地衛(wèi)星周期之比為

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，傾斜直桿的左端固定在地面上，與水平面成60°角，桿上穿有質(zhì)量為m的小球a和質(zhì)量為2m的小球b，a，b小球通過一條細(xì)繩跨過兩個(gè)定滑輪相連接。當(dāng)a、b靜止時(shí)段繩豎直，段繩與桿的夾角為30°。若忽略小球b與桿間的摩擦，重力加速度的大小為g。則下列說法正確的是（　�。�

A.繩對(duì)a的拉力大小為mgB.繩對(duì)a的拉力大小為2 mg

C.a與桿之間可能沒有彈力D.a與桿之間一定沒有摩擦力

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖甲所示，在邊界為的豎直狹長區(qū)域內(nèi)存在垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度，在L1的左側(cè)充滿斜向上與水平方向夾角為的勻強(qiáng)電場（大小未知）。一帶正電的微粒從a點(diǎn)由靜止釋放，微粒沿水平直線運(yùn)動(dòng)到邊界上的b點(diǎn)，這時(shí)開始在之間的區(qū)域內(nèi)加一豎直方向周期性變化的勻強(qiáng)電場，隨時(shí)間變化的圖像如圖乙所示（表示電場方向豎直向上），微粒從b點(diǎn)沿水平直線運(yùn)動(dòng)到c點(diǎn)后，做一次完整的圓周運(yùn)動(dòng)，再沿水平直線運(yùn)動(dòng)到邊界上的d點(diǎn)。已知c點(diǎn)為線段bd的中點(diǎn)，重力加速度。求：

（1）微粒的比荷；

（2）a點(diǎn)到b點(diǎn)的距離；

（3）將邊界左右移動(dòng)以改變正交場的寬度，使微粒仍能按上述運(yùn)動(dòng)過程通過相應(yīng)的區(qū)域，求電場變化周期T的最小值。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，AB為豎直固定的四分之一粗糙圓弧軌道，O為圓心，P為圓弧AB的中點(diǎn)，OA水平，OB豎直，軌道半徑R=0.5m，一質(zhì)量m=1kg的小物塊以的速度從A到B做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，重力加速度g=10m/s2，則下列說法正確的是

A. 在A到B的過程中合力對(duì)小物塊的沖量為零

B. 在P點(diǎn)時(shí)，重力的瞬時(shí)功率為10W

C. 小物塊在AP段克服摩擦力做的功等于在PB段克服摩擦力做的功

D. 在B點(diǎn)時(shí)，小物塊對(duì)圓弧軌道的壓力大小為14N

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】甲、乙兩質(zhì)點(diǎn)在同一位置，同時(shí)啟動(dòng)，做如圖所示的運(yùn)動(dòng)，則下列關(guān)于兩質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)的描述正確的是（ ）

A.前30s，乙的平均速度是甲的平均速度的四倍

B.50s末甲、乙兩質(zhì)點(diǎn)加速度方向相同，且這兩加速度的大小之比為：1：3

C.60s末，兩質(zhì)點(diǎn)速度相同

D.80s末，兩質(zhì)點(diǎn)相距相遇

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同步練習(xí)冊(cè)答案