【題目】如圖所示，質(zhì)量的小車(chē)以的速度在光滑的水平面上向左運(yùn)動(dòng)，小車(chē)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(diǎn)的切線水平，整個(gè)軌道都是由絕緣材料制成的。小車(chē)所在空間內(nèi)存在方向豎直向上的勻強(qiáng)電場(chǎng)和方向垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，電場(chǎng)強(qiáng)度大小，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小�，F(xiàn)有一質(zhì)量、帶電荷量的滑塊以的速度從小車(chē)上表面的左端向右運(yùn)動(dòng)，當(dāng)滑塊運(yùn)動(dòng)到點(diǎn)時(shí)，其相對(duì)地面的速度大小，方向水平向右。已知滑塊可視為質(zhì)點(diǎn)，重力加速度取。

（1）在滑塊從點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到點(diǎn)的過(guò)程中，求小車(chē)與滑塊組成的系統(tǒng)損失的機(jī)械能。

（2）當(dāng)滑塊通過(guò)點(diǎn)時(shí)，立即撤去磁場(chǎng)，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(yùn)動(dòng)到D點(diǎn)時(shí)的速度大小為v1，小車(chē)在此時(shí)的速度大小為v2，滑塊從A運(yùn)動(dòng)到D的過(guò)程中系統(tǒng)動(dòng)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(chē)跟滑塊組成的系統(tǒng)的初機(jī)械能

小車(chē)跟滑塊組成的系統(tǒng)的末機(jī)械能

代入數(shù)據(jù)解得：E1=110J，E2=25J
小車(chē)與滑塊組成的系統(tǒng)損失的機(jī)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(shí)，滑塊與小車(chē)具有共同的速度v3
則由動(dòng)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(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】一圓筒處于磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁場(chǎng)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(kāi)有小孔，筒繞其中心軸以角速度a逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)。在該截面內(nèi)，一帶電粒子從小孔M射人筒內(nèi)，射入時(shí)的運(yùn)動(dòng)方向與MN成30°角。當(dāng)筒轉(zhuǎn)過(guò)60°時(shí)，該粒子恰好從小孔N飛出圓筒。不計(jì)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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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

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

A. 波長(zhǎng)為5m

B. 波速為10m/s

C. 頻率為2.5HZ

D. 從t=0到t=0.9s的過(guò)程中，A質(zhì)點(diǎn)的路程為0.4m

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

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，直線00'是某電場(chǎng)中的一-條電場(chǎng)線，帶正電的點(diǎn)電荷，從該電場(chǎng)線上的M點(diǎn)由靜止釋放，它將沿直線向N點(diǎn)運(yùn)動(dòng)，下列說(shuō)法一定正確的是（ ）

A. 該電場(chǎng)一定是勻強(qiáng)電場(chǎng)

B. 電勢(shì)φM>φN

C. 場(chǎng)強(qiáng)EM>EN

D. 該點(diǎn)電荷電勢(shì)能EPM>EPN

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】某人造地球衛(wèi)星在近似圓軌道上運(yùn)行的過(guò)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(wàn)有引力將越來(lái)越小

B. 如不加干預(yù)，衛(wèi)星運(yùn)行一段時(shí)間后動(dòng)能會(huì)增加

C. 衛(wèi)星在近似圓軌道上正常運(yùn)行時(shí)，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(yùn)行時(shí)，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(lái)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(dòng)勢(shì)為3V（內(nèi)阻不計(jì)），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(gè)裝置處在方向垂直于導(dǎo)體棒的勻強(qiáng)磁場(chǎng)（圖中未畫(huà)出）中，已知重力加速度g取10m/s2，不計(jì)導(dǎo)軌和導(dǎo)體棒的電阻。若使導(dǎo)體棒靜止不動(dòng)，關(guān)于磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度最小值Bm，和與之相對(duì)應(yīng)的磁場(chǎng)方向（順著導(dǎo)體棒從a向b看），以下說(shuō)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(lái)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(duì)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(yùn)行的人造衛(wèi)星的線速度v的大�。�

（2）有人設(shè)想，過(guò)地心打一個(gè)洞，并沿洞的方向建立一個(gè)x軸，原點(diǎn)在地心，x軸正方向水平向右，如圖所示。現(xiàn)在將一個(gè)質(zhì)量為m的小球（視為質(zhì)點(diǎn)）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(lái)源： 題型：

【題目】有一種“電磁動(dòng)力小火車(chē)”玩具，一節(jié)干電池與兩塊釹鐵硼強(qiáng)磁鐵緊密相連置于裸銅導(dǎo)線(表面沒(méi)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(shí)驗(yàn)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(chē)”就會(huì)按照?qǐng)D中“運(yùn)動(dòng)方向”在螺線管內(nèi)運(yùn)動(dòng)起來(lái)。關(guān)于小火車(chē)的運(yùn)動(dòng)，下列判斷正確的是

A. 驅(qū)動(dòng)“小火車(chē)”運(yùn)動(dòng)的動(dòng)力來(lái)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(duì)調(diào)，則“小火車(chē)”運(yùn)動(dòng)方向變?yōu)橄蛴疫\(yùn)動(dòng)

C. 其他材料不變，改用舊的干電池，則“小火車(chē)”運(yùn)動(dòng)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(chē)”運(yùn)動(dòng)速度一定變大

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科目：高中物理 來(lái)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(zhǎng)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(diǎn)，在推力作用下，質(zhì)量為m的小滑塊從A點(diǎn)由靜止開(kāi)始做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，到達(dá)B點(diǎn)時(shí)即撤去推力，小滑塊恰好能沿圓軌道經(jīng)過(guò)最高點(diǎn)，重力加速度大小為g，取AB所在的水平面為零勢(shì)能面，則小滑塊　　

A. 在AB段運(yùn)動(dòng)的加速度為2g

B. 經(jīng)過(guò)B點(diǎn)時(shí)加速度瞬間變?yōu)?/span>5g

C. 在C點(diǎn)時(shí)合外力的瞬時(shí)功率為

D. 上滑時(shí)動(dòng)能與重力勢(shì)能相等的位置在直徑上方

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