（14分）如圖所示，絕緣水平面上的AB區(qū)域?qū)挾葹閐，帶正電、電量為q的小滑塊以大小為v0的初速度從A點(diǎn)進(jìn)入AB區(qū)域，當(dāng)滑塊運(yùn)動至區(qū)域的中點(diǎn)C時(shí)，速度大小為，從此刻起在AB區(qū)域內(nèi)加上一個(gè)水平向左的勻強(qiáng)電場，電場強(qiáng)度E保持不變，并且AB區(qū)域外始終不存在電場．

（1）求滑塊受到的滑動摩擦力大小.
（2）若加電場后小滑塊受到的電場力與滑動摩擦力大小相等，求滑塊離開AB區(qū)域時(shí)的速度．
（3）要使小滑塊在AB區(qū)域內(nèi)運(yùn)動的時(shí)間到達(dá)最長，電場強(qiáng)度E應(yīng)滿足什么條件？并求這種情況下滑塊離開AB區(qū)域時(shí)的速度．

（1）（2）方向水平向右  （3）；（方向水平向左）

解析試題分析：（1）設(shè)滑塊所受滑動摩擦力大小為f，則滑塊從A點(diǎn)運(yùn)動至C點(diǎn)過程，由動能定理得：
       ①
解得：
（2）假設(shè)最后滑塊從B點(diǎn)離開AB區(qū)域，則滑塊從C點(diǎn)運(yùn)動至B點(diǎn)過程，由動能定理得
      ②
將和代入解得：      ③
由于滑塊運(yùn)動至B點(diǎn)時(shí)還有動能，因此滑塊從B點(diǎn)離開AB區(qū)域，速度大小為，方向水平向右。
（3）要使小滑塊在AB區(qū)域內(nèi)運(yùn)動的時(shí)間到達(dá)最長，必須使滑塊運(yùn)動至B點(diǎn)停下，然后再向左加速運(yùn)動，最后從A點(diǎn)離開AB區(qū)域．滑塊從C點(diǎn)運(yùn)動至B點(diǎn)過程，由動能定理得：
      ④
由①④兩式可得電場強(qiáng)度：       ⑤
滑塊運(yùn)動至B點(diǎn)后，因?yàn)閝E2=2f＞f，所以滑塊向左加速運(yùn)動，從B運(yùn)動至A點(diǎn)過程，由動能定理得：
       ⑥
由以上各式解得滑塊離開AB區(qū)域時(shí)的速度：
（方向水平向左）       ⑦
考點(diǎn)：本題考查動能定理的應(yīng)用、電場強(qiáng)度，意在考查學(xué)生的綜合能力。

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：計(jì)算題

為了研究過山車的原理，某興趣小組提出了下列設(shè)想：取一個(gè)與水平方向夾角為37°、長為l = 2.0m的粗糙傾斜軌道AB，通過水平軌道BC與豎直圓軌道相連，出口為水平軌道DE，整個(gè)軌道除AB段以外都是光滑的。其AB與BC軌道以微小圓弧相接，如圖所示．一個(gè)小物塊以初速度v0＝4.0m/s從某一高處水平拋出，到A點(diǎn)時(shí)速度方向恰好沿AB方向，并沿傾斜軌道滑下．已知物塊與傾斜軌道的動摩擦因數(shù) μ = 0.50．（g＝10m/s2、sin37°＝ 0.60、cos37° ＝0.80）

⑴求小物塊到達(dá)A點(diǎn)時(shí)速度。
⑵要使小物塊不離開軌道，并從軌道DE滑出，求豎直圓弧軌道的半徑應(yīng)該滿足什么條件？
⑶為了讓小物塊不離開軌道，并且能夠滑回傾斜軌道AB，則豎直圓軌道的半徑應(yīng)該滿足什么條件？

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科目：高中物理 來源： 題型：計(jì)算題

如圖所示，傾角為θ＝30°的斜面固定在地面上，物體A與斜面間的動摩擦因數(shù)為μ＝，輕彈簧下端固定在斜面底端，彈簧處于原長時(shí)上端位于B點(diǎn)，開始時(shí)物體A到B的距離為L＝1 m，現(xiàn)給A一個(gè)沿斜面向下的初速度v0＝2 m/s，使物體A開始沿斜面向下運(yùn)動，物體A將彈簧壓縮到最短后又恰好被彈回到B點(diǎn)，取g＝10 m/s2（不計(jì)空氣阻力），求：

（1）物體A第一次運(yùn)動到B點(diǎn)時(shí)的速度大��；
（2）彈簧的最大壓縮量。

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科目：高中物理 來源： 題型：計(jì)算題

（9分）如圖所示，質(zhì)量均為m的小車與木箱緊挨著靜止在光滑的水平冰面上，質(zhì)量為2m的小孩站在小車上用力向右迅速推出木箱，木箱相對于冰面運(yùn)動的速度為v，木箱運(yùn)動到右側(cè)墻壁時(shí)與豎直的墻壁發(fā)生彈性碰撞，反彈后被小孩接住，求整個(gè)過程中小孩對木箱做的功．

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科目：高中物理 來源： 題型：計(jì)算題

(12分)如圖足夠長的光滑斜面與水平面的夾角為=30o，空間中自上而下依次分布著垂直斜面向下的勻強(qiáng)磁場區(qū)域I、Ⅱ、Ⅲ，相鄰兩個(gè)磁場的間距均為d=0.5m。一邊長L=0.1m、質(zhì)量m=0.5kg、電阻R=0.3的正方形導(dǎo)線框放在斜面的頂端，導(dǎo)線框的下邊距離磁場I的上邊界為do=0.9m。將導(dǎo)線框由靜止釋放，導(dǎo)線框勻速穿過每個(gè)磁場區(qū)域。已知重力加速度g=10m／s2，求：

(1)導(dǎo)線框進(jìn)入磁場I時(shí)的速度；
(2)磁場I的磁感應(yīng)強(qiáng)度Bt；
(3)導(dǎo)線框穿過全部磁場區(qū)域過程中產(chǎn)生的總焦耳熱。

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科目：高中物理 來源： 題型：計(jì)算題

滑板項(xiàng)目是極限運(yùn)動歷史的鼻祖，許多的極限運(yùn)動項(xiàng)目均由滑板項(xiàng)目延伸而來。50年代末60年代初由沖浪運(yùn)動演變而成的滑板運(yùn)動，在而今已成為流行運(yùn)動。 將滑板運(yùn)動簡化成如圖所示，AB和CD是一段圓弧形軌道，BC是一段長7m的水平軌道．一運(yùn)動員從AB軌道上P點(diǎn)以6m/s的速度下滑，經(jīng)BC軌道后沖上CD軌道，到Q點(diǎn)時(shí)速度減為零．已知運(yùn)動員的質(zhì)量50kg，h=1.4m，H=1.8m，不計(jì)圓弧軌道上的摩擦。（g=10m/s2）求：

（1）運(yùn)動員第一次經(jīng)過B點(diǎn)時(shí)的速度是多少？
（2）運(yùn)動員與BC軌道的動摩擦因數(shù)？
（3）運(yùn)動員最后停在BC軌道上距B為多少米處？

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科目：高中物理 來源： 題型：計(jì)算題

(12分) 如圖甲所示，場強(qiáng)大小為E、方向豎直向上的勻強(qiáng)電場內(nèi)存在著一半徑為R的圓形區(qū)域，O點(diǎn)為該圓形區(qū)域的圓心，A點(diǎn)是圓形區(qū)域的最低點(diǎn)，B點(diǎn)是圓形區(qū)域最右側(cè)的點(diǎn)。在A點(diǎn)有放射源釋放出初速度大小不同、方向均垂直于場強(qiáng)向右的正電荷，電荷的質(zhì)量均為m，電量均為q，不計(jì)重力。試求：

（1）運(yùn)動軌跡經(jīng)過B點(diǎn)的電荷在A點(diǎn)時(shí)的速度多大？
（2）若在圓形區(qū)域的邊緣有一圓弧形接收屏CBD，B點(diǎn)仍是圓形區(qū)域最右側(cè)的點(diǎn)，C、D分別為接收屏上最邊緣的兩點(diǎn)，如圖乙所示，∠COB=∠BOD=37°。求該屏上接收到的電荷的末動能大小的范圍。( 提示：sin37°=0.6，cos37°=0.8。)

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科目：高中物理 來源： 題型：計(jì)算題

在電場方向水平向右的勻強(qiáng)電場中，一帶電小球從A點(diǎn)豎直向上拋出,其運(yùn)動的軌跡如圖所示.小球運(yùn)動的軌跡上A、B兩點(diǎn)在同一水平線上，M為軌跡的最高點(diǎn).小球拋出時(shí)的動能為8.0J，在M點(diǎn)的動能為6.0J，不計(jì)空氣的阻力.求：

（1）小球水平位移x1與x2的比值；
（2）小球落到B點(diǎn)時(shí)的動能EkB；
（3）小球從A點(diǎn)運(yùn)動到B點(diǎn)的過程中最小動能Ekmin.

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科目：高中物理 來源： 題型：計(jì)算題

下圖所示為對光電效應(yīng)產(chǎn)生的光電子進(jìn)行比荷（電荷量e與質(zhì)量 m 之比）測定的簡要原理圖，兩塊平行金屬板M．N相距為d，其中N為鋅板，受某一紫外光照射后將激發(fā)沿不同方向運(yùn)動的光電子，開關(guān)S閉合后電流表G有讀數(shù)．如果調(diào)節(jié)變阻器R ，逐漸增大極板間電壓，電流表G的讀數(shù)將逐漸減小，當(dāng)電壓表的讀數(shù)為U時(shí)，電流表G的讀數(shù)恰為零．如果斷開開關(guān)S，在金屬板M．N間加上垂直紙面的勻強(qiáng)磁場，當(dāng)磁感應(yīng)強(qiáng)度為B時(shí)，電流表G的讀數(shù)也恰為零．求光電子的比荷e/m 的表達(dá)式．

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