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

（1）若小物塊恰好運(yùn)動(dòng)到軌道的最高點(diǎn)，那么小物塊應(yīng)該從水平軌道的哪個(gè)位置釋放？

（2）如果在第（1）問(wèn)的位置釋放小物塊，當(dāng)它運(yùn)動(dòng)到（軌道中點(diǎn)）點(diǎn)時(shí)對(duì)軌道的壓力等于多少？

 

【答案】

(1)20N  (2)3.0N

【解析】

試題分析：（1）物塊能通過(guò)軌道最高點(diǎn)的臨界條件是解得v=2m/s （2分）

設(shè)小物塊釋放位置距處為，則由動(dòng)能定理

（2分）

解得，即小物塊應(yīng)該從在水平位置距處為20m處開(kāi)始釋放（1分）

（2）P點(diǎn)到最高點(diǎn)由動(dòng)能定理：（2分）

物塊到P點(diǎn)時(shí)，（2分）

解得  由牛頓第三運(yùn)動(dòng)定律可得物塊對(duì)軌道的壓力為3.0N（1分）．．．

考點(diǎn)：本題利用物體在電場(chǎng)中的圓周運(yùn)動(dòng)考查向心力公式和動(dòng)能定理的綜合應(yīng)用，要理解題目中恰好通過(guò)最高點(diǎn)的含義是重力提供向心力，可以求出在最高點(diǎn)的速度，再結(jié)合動(dòng)能定理求解．

 

練習(xí)冊(cè)系列答案
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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

質(zhì)量為2.0kg、長(zhǎng)為1.0m、高為0.5m的木箱M放在水平地面上，其上表面是光滑的，下表面與水平地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)是0.25．在木箱的上表面的右邊沿放一個(gè)質(zhì)量為1.2kg的小金屬塊m（可以看成質(zhì)點(diǎn)），如圖所示，用一個(gè)大小為9.0N的水平恒力F使木箱向右運(yùn)動(dòng)，經(jīng)過(guò)3s撤去恒力F，木箱最后停在水平地面上，求木箱停止后，小金屬塊的落地點(diǎn)距木箱左邊沿的水平距離．（g取10米/秒2）

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

如圖所示，在一個(gè)平面內(nèi)有六根絕緣的通電導(dǎo)線，電流大小相同，1、2、3、4為面積相等的正方形區(qū)域，其中指向紙面內(nèi)的磁場(chǎng)最強(qiáng)的區(qū)域是（　　）

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

精英家教網(wǎng)如圖所示，在一個(gè)大小為E=103V/m，方向水平向左的勻強(qiáng)電場(chǎng)中，有一個(gè)小物塊，質(zhì)量為m=80g，帶正電，電量q=2×10-4C，與水平軌道之間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.2，在水平軌道的末端N處，連接一個(gè)光滑的半圓形軌道，半徑為R=40cm，取g=10m/s2，求：
（1）若小物塊恰好能運(yùn)動(dòng)到軌道的最高點(diǎn)，求小物塊在水平軌道上的釋放點(diǎn)距離N點(diǎn)多遠(yuǎn)？
（2）如果在第（1）問(wèn)的位置釋放小物塊，當(dāng)它運(yùn)動(dòng)到P（軌道中點(diǎn)）點(diǎn)時(shí)對(duì)軌道的壓力等于多大？

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