如圖所示，光滑絕緣水平面AB與傾角θ=37°，長L=5m的絕緣斜面BC在B處圓滑相連，在斜面的C處有一與斜面垂直的彈性絕緣擋板，質(zhì)量m=0.5kg、所帶電荷量q=5×10-5C的絕緣帶電小滑塊（可看做質(zhì)點）置于斜面的中點D，整個空間存在水平向右的勻強電場，場強E=2×l05N/C，現(xiàn)讓滑塊以v0=12m/s的速度沿斜面向上運動。設(shè)滑塊與擋板碰撞前后所帶電荷量不變、速度大小不變，滑塊和斜面間的動摩擦因數(shù)μ=0.1，（g取10m/s2，sin37°=0.60，cos37°=0.8）求：

（1）滑塊第一次與擋板碰撞時的速度大�。�
（2）滑塊第一次與擋板碰撞后能達到左端的最遠點離B點的距離；
（3）滑塊運動的總路程。

（1）（2）1.6m（3）52.9m

解析試題分析:(1)設(shè)滑塊第一次與擋板碰撞時的速度大小為V
靜電力qE=10N，重力G=mg=5N。
摩擦力
由動能定理：
解得：
(2)設(shè)滑塊第一次下滑到B端的速度為VB，滑塊第一次與擋板碰撞后能達到左端的最遠點離B點的距離為x
由動能定理：
解得VB=8m/s
在水平面上滑行時，只有靜電力做功，由動能定理：
解得x=1.6m
(3) 設(shè)滑塊第一次下滑到B端的動能，水平面光滑，從水平運動返回到B點，動能不變。
在斜面上往返一次克服摩擦力做功Wf=2FfL=10J
所以滑塊還能滑到B點到達水平面一次，設(shè)在水平面上滑動的距離為x1
由動能定理：，解得 x1=0.6m
在水平面上滑動的總距離S1=2（x+x1）=4.4m
最后停在C點，在斜面上滑行的距離為S2
由動能定理：解得S2=48.5m
所以，滑塊運動的總路程S=S1+S2=52.9m
考點：動能定理的應(yīng)用；電場強度；電勢能．

練習冊系列答案
相關(guān)習題

科目：高中物理 來源： 題型：計算題

（15分）如圖所示，質(zhì)量為m的小物塊在光滑的水平面上以v0向右做直線運動，經(jīng)距離l后，進入半徑為R光滑的半圓形軌道，從圓弧的最高點飛出恰好落在出發(fā)點上．已知l=1.6m，m=0.10kg，R=0.4m，不計空氣阻力，重力加速度g=10m/s2．

（1）求小物塊運動到圓形軌道最高點時速度大小和此時小物塊對軌道的壓力．
（2）求小物塊的初速度v0．
（3）若軌道粗糙，則小物塊恰能通過圓形軌道最高點．求小物塊在這個過程中克服摩擦力所做的功．

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科目：高中物理 來源： 題型：計算題

（14分）如圖（a）所示，水平桌面的左端固定一個豎直放置的光滑圓弧軌道，其半徑R＝0．5m，圓弧軌道底端與水平桌面相切C點，桌面CD長L＝1 m，高h2＝0．5m，有質(zhì)量為m（m為末知）的小物塊從圓弧上A點由靜止釋放，A點距桌面的高度h1＝0．2m，小物塊經(jīng)過圓弧軌道底端滑到桌面CD上，在桌面CD上運動時始終受到一個水平向右的恒力F作用，然后從D點飛出做平拋運動，最后落到水平地面上，設(shè)小物塊從D點飛落到的水平地面上的水平距離為x，如圖（b）是－F的圖像，取重力加速度g＝10m／s2．


（1）試寫出小物塊經(jīng)D點時的速度vD與x的關(guān)系表達式；
（2）小物體與水平桌面CD間動摩擦因數(shù)μ是多大?
（3）若小物體與水平桌面CD間動摩擦因數(shù)μ是從第（2）問中的值開始由C到D均勻減少，且在D點恰好減少為0，再將小物塊從A由靜止釋放，經(jīng)過D點滑出后的水平位移大小為1m，求此情況下的恒力F的大小?

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科目：高中物理 來源： 題型：計算題

（13分）如圖甲是質(zhì)譜儀的工作原理示意圖．圖中的A容器中的正離子從狹縫S1以很小的速度進入電壓為U的加速電場區(qū)(初速度不計)加速后，再通過狹縫S2從小孔G垂直于MN射入偏轉(zhuǎn)磁場，該偏轉(zhuǎn)磁場是以直線MN為上邊界、方向垂直于紙面向外的勻強磁場，磁感應(yīng)強度為B，離子最終到達MN上的H點(圖中未畫出)，測得G、H間的距離為d，粒子的重力可忽略不計。試求：
  
（1）該粒子的比荷
（2）若偏轉(zhuǎn)磁場為半徑為的圓形區(qū)域，且與MN相切于G點，如圖乙所示，其它條件不變，仍保證上述粒子從G點垂直于MN進入偏轉(zhuǎn)磁場，最終仍然到達MN上的H點，則圓形區(qū)域中磁場的磁感應(yīng)強度與B之比為多少?

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科目：高中物理 來源： 題型：計算題

如圖所示，離地H高處有一個質(zhì)量為m、帶電量為+q的物體處于場強按E=E0—kt（E0、k均為大于零的常數(shù)，取水平向左為正方向）變化的電場中，物體與豎直絕緣墻壁間的動摩擦因數(shù)為μ，已知μqE0＞mg。若物體所受的最大靜摩擦力等于滑動摩擦力，當物體下滑后脫離墻面，此時速度大小為，最終落在地面。

（1）在下圖中畫出反映摩擦力f隨時間t變化的圖線，并計算物體克服摩擦力所做的功。
（2）試分析物體從t=0開始的運動情況，并計算物體從t=0開始至落地的總時間。

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科目：高中物理 來源： 題型：計算題

（10分）如圖所示，在一個大小為V/m，方向水平向左的勻強電場中，有一個小物塊，質(zhì)量為80g，帶正電荷，與水平軌道之間的動摩擦因數(shù)0.2，在水平軌道的末端處，連接一個光滑的半圓形軌道，半徑為40cm，取10m/s2，求：

（1）若小物塊恰好運動到軌道的最高點，那么小物塊應(yīng)該從水平軌道的哪個位置釋放？
（2）如果在第（1）問的位置釋放小物塊，當它運動到（軌道中點）點時對軌道的壓力等于多少？

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科目：高中物理 來源： 題型：計算題

如圖乙，一質(zhì)量為m的平板車左端放有質(zhì)量為M的小滑塊，滑塊與平板車之間的動摩擦因數(shù)為μ。開始時，平板車和滑塊共同以速度v0沿光滑水平面向右運動，并與豎直墻壁發(fā)生碰撞，設(shè)碰撞時間極短，且碰撞后平板車速度大小保持不變，但方向與原來相反。平板車足夠長，以至滑塊不會滑出平板車右端，重力加速度為g。求：

①平板車第一次與墻壁碰撞后再次與滑塊速度相同時兩者的共同速度；
②平板車第一次與墻壁碰撞后再次與滑塊速度相同時，平板車右端距墻壁的距離。

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科目：高中物理 來源： 題型：計算題

（18分）如圖，水平地面上，質(zhì)量為4m的凹槽被一特殊裝置鎖定處于靜止狀態(tài)，凹槽內(nèi)質(zhì)量為m的小木塊壓縮輕質(zhì)彈簧后用細線固定（彈簧與小木塊不粘連），此時小木塊距離凹槽右側(cè)為x；現(xiàn)細線被燒斷，木塊被彈簧彈出后與凹槽碰撞并粘連，同時裝置鎖定解除；此后木塊與凹槽一起向右運動，測得凹槽在地面上移動的距離為s；設(shè)凹槽與地面的動摩擦因數(shù)為μ1，凹槽內(nèi)表面與木塊的動摩擦因數(shù)為µ2，重力加速度為g，求：

（1）木塊與凹槽碰撞后瞬間的共同速度大小v；
（2）細線被燒斷前彈簧儲存的彈性勢能。

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科目：高中物理 來源： 題型：計算題

（18分）如圖所示，A、B、C為三塊水平放置的金屬板，板的厚度不計，間距均為d。A、B板中央有小孔，電路中三個電阻的阻值均為R，電源內(nèi)阻也為R�，F(xiàn)有一質(zhì)量為m的帶正電液滴在距A板小孔正上方為d的P處由靜止開始下落，不計空氣阻力，當它達到C板時速度恰為零。求：

（1）液滴通過B板中央小孔時的速度大�。�
（2）液滴從P處到達B板的運動過程中其電勢能變化了多少？

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