光滑絕緣水平面AB上有C、D、E三點(diǎn)．CD長L1＝10cm，DE長L2＝2cm，EB長L3＝9cm。另有一半徑R＝0.1m的光滑半圓形絕緣導(dǎo)軌PM與水平面相連并相切于P點(diǎn)，不計(jì)BP連接處能量損失�，F(xiàn)將兩個(gè)帶電量為－4Q和+Q的物體（可視作點(diǎn)電荷）固定在C、D兩點(diǎn)，如圖所示。將另一帶電量為＋q，質(zhì)量m＝1´104kg的金屬小球（也可視作點(diǎn)電荷）從E點(diǎn)靜止釋放，當(dāng)小球進(jìn)入P點(diǎn)時(shí)，將C、D兩物體接地，則

（1）小球在水平面AB運(yùn)動(dòng)過程中最大加速度和最大速度對(duì)應(yīng)的位置
（2）若小球過圓弧的最高點(diǎn)后恰能擊中放在C處的物體，則小球在最高點(diǎn)時(shí)的速度為多少?對(duì)軌道的壓力為多大？
（3）若不改變小球的質(zhì)量而改變小球的電量q，發(fā)現(xiàn)小球落地點(diǎn)到B點(diǎn)的水平距離s與小球的電量q，符合下圖的關(guān)系，則圖中與豎直軸的相交的縱截距應(yīng)為多大？

（4）你還能通過圖像求出什么物理量，其大小為多少？

（1）E點(diǎn)處  距E點(diǎn)8cm處 （2）1.05m/s  N＝1.0´10－4N  （3）（0，-16R2）(4) UEB=450v

解析試題分析：（1）設(shè)在AB上距D點(diǎn)x cm處場強(qiáng)為0，有＝
x＝10cm，即距E點(diǎn)8cm處
帶電小球最大加速度應(yīng)在場強(qiáng)最大處即E點(diǎn)處
帶電小球最大速度就是場強(qiáng)為零點(diǎn)即距E點(diǎn)8cm處。
（2）小球從最高點(diǎn)水平拋出能擊中C點(diǎn)，設(shè)速度為v，有：
v＝L＝1.05m/s
設(shè)最高點(diǎn)壓力為N，有：N＋mg＝m，
N＝1.0´10－4N
（3）帶電小球從E開始運(yùn)動(dòng)，設(shè)E、B電勢(shì)差為UEB，經(jīng)金屬軌道從最高點(diǎn)下落，由
動(dòng)能定理得：QuEB-2mgR=mv2/2=mqs2/8R
所以當(dāng)q=0時(shí)，s2=-16R2,即坐標(biāo)為（0，-16R2）
(4)通過圖線的斜率可求出UEB
K=8RUEB/mg=0.36×106
UEB=450v
考點(diǎn)：本題考查對(duì)庫倫定律、平拋運(yùn)動(dòng)、牛頓第二定律、動(dòng)能定理的應(yīng)用。

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：計(jì)算題

2012年11月25日，殲—15艦載機(jī)成功阻攔著陸“遼寧號(hào)”航母后，又沿航母艦首14°上翹跑道滑躍式起飛，突破了阻攔著艦、滑躍起飛關(guān)鍵技術(shù)．甲板上的阻攔索具有關(guān)鍵作用，阻攔索裝置完全由我國自主研制制造，在戰(zhàn)機(jī)著艦時(shí)與尾鉤完全咬合后，在短短數(shù)秒內(nèi)使戰(zhàn)機(jī)速度從數(shù)百公里的時(shí)速減少為零，并使戰(zhàn)機(jī)滑行距離不超過百米．(g取10m/s2)

(1)設(shè)殲—15飛機(jī)總質(zhì)量，著陸在甲板的水平部分后在阻攔索的作用下，速度由=100m/s滑行50m后停止下來，水平方向其他作用力不計(jì)，此過程可視為勻減速運(yùn)動(dòng)．求阻攔索對(duì)飛機(jī)的水平作用力F；
(2)在第（1）問所述的減速過程中，飛行員所受的阻力是飛行員自身重力的多少倍？
(3)航母飛行甲板水平，前端上翹，水平部分與上翹部分平滑連接，連接處D點(diǎn)可看作圓弧上的一點(diǎn)，圓弧半徑為R=150m，如圖所示．已知飛機(jī)起落架能承受豎直方向的最大作用力為飛機(jī)自重的16倍，求飛機(jī)安全起飛經(jīng)過D點(diǎn)時(shí)速度的最大值vm。

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：計(jì)算題

（18分）如圖所示，在xOy平面的y軸左側(cè)存在沿y軸正方向的勻強(qiáng)電場，y軸右側(cè)
區(qū)域Ⅰ內(nèi)存在磁感應(yīng)強(qiáng)度大小B1=、方向垂直紙面向外的勻強(qiáng)磁場，區(qū)域Ⅰ、區(qū)域Ⅱ的寬度均為L，高度均為3L。質(zhì)量為m、電荷量為 +q的帶電粒子從坐標(biāo)為（– 2L，–L）的A點(diǎn)以速度v0沿+x方向射出，恰好經(jīng)過坐標(biāo)為[0，-(–1)L]的C點(diǎn)射入?yún)^(qū)域Ⅰ。粒子重力忽略不計(jì)。

⑴求勻強(qiáng)電場的電場強(qiáng)度大小E；
⑵求粒子離開區(qū)域Ⅰ時(shí)的位置坐標(biāo)；
⑶要使粒子從區(qū)域Ⅱ上邊界離開磁場，可在區(qū)域Ⅱ內(nèi)加垂直紙面向內(nèi)的勻強(qiáng)磁場。試確定磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大小范圍，并說明粒子離開區(qū)域Ⅱ時(shí)的速度方向。

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：計(jì)算題

（12分）航天宇航員在月球表面完成了如下實(shí)驗(yàn)：如圖所示，在月球表面固定一豎直光滑圓形軌道，在軌道內(nèi)的最低點(diǎn)，放一可視為質(zhì)點(diǎn)的小球，當(dāng)給小球水平初速度v0時(shí)，小球剛好能在豎直面內(nèi)做完整的圓周運(yùn)動(dòng)。已知圓形軌道半徑為r，月球的半徑為R。求：

（1）月球表面的重力加速度g；
（2）軌道半徑為2R的環(huán)月衛(wèi)星周期T。

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：計(jì)算題

（15分）如圖所示，光滑的圓弧AB，半徑，固定在豎直平面內(nèi)。一輛質(zhì)量為M=2kg的小車處在水平光滑平面上，小車的表面CD與圓弧在B點(diǎn)的切線重合，初始時(shí)B與C緊挨著，小車長L=1m，高H=0.2m�，F(xiàn)有一個(gè)質(zhì)量為m=1kg的滑塊（可視為質(zhì)點(diǎn)），自圓弧上的A點(diǎn)從靜止開始釋放，滑塊運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)后沖上小車，帶動(dòng)小車向右運(yùn)動(dòng)，當(dāng)滑塊與小車分離時(shí)，小車運(yùn)動(dòng)了，此時(shí)小車的速度為。求

（1）滑塊到達(dá)B點(diǎn)時(shí)對(duì)圓弧軌道的壓力；
（2）滑塊與小車間的動(dòng)摩擦因數(shù)；
（3）滑塊與小車分離時(shí)的速度；
（4）滑塊著地時(shí)與小車右端的水平的距離；

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：計(jì)算題

如圖所示，一輛汽車以V0=15m/s的速率通過一座拱橋的橋頂時(shí)，汽車對(duì)橋面的壓力等于車重的一半。取g =10m/s2,求：

（1）這座拱橋的半徑R；
（2）若要使汽車過橋頂時(shí)對(duì)橋面恰無壓力，則汽車過橋頂時(shí)的速度V的大�。�

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：計(jì)算題

（13分）如圖所示，傳送帶以一定速度沿水平方向勻速運(yùn)動(dòng)，將質(zhì)量m＝1.0kg的小物塊輕輕放在傳送帶上的P點(diǎn)，物塊運(yùn)動(dòng)到A點(diǎn)后被水平拋出，小物塊恰好無碰撞地沿圓弧切線從B點(diǎn)進(jìn)入豎直光滑圓弧軌道下滑．B、C為圓弧的兩端點(diǎn)，其連線水平，軌道最低點(diǎn)為O，已知圓弧對(duì)應(yīng)圓心角θ＝106°，圓弧半徑R＝1.0m，A點(diǎn)距水平面的高度h＝0.8m，小物塊離開C點(diǎn)后恰好能無碰撞地沿固定斜面向上滑動(dòng)，經(jīng)過 0.8s小物塊經(jīng)過D點(diǎn)，已知小物塊與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ＝.(取sin53°＝0.8，g＝10m/s2)求：
 
(1)小物塊離開A點(diǎn)時(shí)的水平速度大��；
(2)小物塊經(jīng)過O點(diǎn)時(shí)，軌道對(duì)它的支持力大�。�
(3)斜面上C、D間的距離．

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：計(jì)算題

如圖所示，在光滑水平地面上有一固定的擋板，擋板上固定一個(gè)輕彈簧。現(xiàn)有一質(zhì)量，長的小車（其中為小車的中點(diǎn)，部分粗糙，部分光滑），一質(zhì)量為的小物塊（可視為質(zhì)點(diǎn)），放在車的最左端，車和小物塊一起以的速度在水平面上向右勻速運(yùn)動(dòng)，車撞到擋板后瞬間速度變?yōu)榱�，但未與擋板粘連。已知車部分的長度大于彈簧的自然長度，彈簧始終處于彈性限度內(nèi)，小物塊與車部分之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.3，重力加速度。求：

（1）小物塊和彈簧相互作用的過程中，彈簧具有的最大彈性勢(shì)能；
（2）小物塊和彈簧相互作用的過程中，彈簧對(duì)小物塊的沖量；
（3）小物塊最終停在小車上的位置距端多遠(yuǎn)。

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：計(jì)算題

（14分）中央電視臺(tái)在娛樂節(jié)目中曾推出一個(gè)游戲節(jié)目——推礦泉水瓶. 選手們從起點(diǎn)開始用力推瓶一段時(shí)間后，放手讓瓶向前滑動(dòng)，若瓶最后停在桌上有效區(qū)域內(nèi)，視為成功；若瓶最后沒有停在桌上有效區(qū)域內(nèi)或在滑行過程中倒下均視為失敗. 其簡化模型如圖所示，AC是長度為L1="5" m的水平桌面，選手們將瓶子放在A點(diǎn)，從A點(diǎn)開始用一恒定不變的水平推力推瓶，BC為有效區(qū)域. 已知BC長度L2="1" m，瓶子質(zhì)量m="0.5" kg，瓶子與桌面間的動(dòng)摩擦因數(shù) 某選手作用在瓶子上的水平推力F="20" N，瓶子沿AC做直線運(yùn)動(dòng)，假設(shè)瓶子可視為質(zhì)點(diǎn)，該選手要想游戲獲得成功，試問：

（1）推力作用在瓶子上的時(shí)間最長為多少？
（2）推力作用在瓶子上的距離最小為多少？

查看答案和解析>>

同步練習(xí)冊(cè)答案