【題目】光滑絕緣半球槽的半徑為R，處在水平向右的勻強(qiáng)電場(chǎng)中，一質(zhì)量為m的帶電小球從槽的右端A處（與球心等高）無(wú)初速沿軌道滑下，滑到最低點(diǎn)B時(shí)，球?qū)壍赖膲毫?/span>2mg。求

（1）小球從A到B的過(guò)程中受到的電場(chǎng)力做的功及電場(chǎng)力的大小

（2）帶電小球在滑動(dòng)過(guò)程中的最大速度

【答案】（1），；（2）

【解析】

（1）設(shè)小球運(yùn)動(dòng)到最底位置B時(shí)速度為v，此時(shí)

設(shè)電場(chǎng)力大小為F，做功為W，由題意，小球從A處沿槽滑到最底位置B的過(guò)程中，

根據(jù)動(dòng)能定理

由以上兩式得：

電場(chǎng)力做負(fù)功，說(shuō)明電場(chǎng)力方向水平向右。

電場(chǎng)力的大小

（2）小球在滑動(dòng)過(guò)程中最大速度的條件：

是小球沿軌道運(yùn)動(dòng)過(guò)程某位置時(shí)切向合力為零，

設(shè)此時(shí)小球和圓心間的連線與豎直方向的夾角

為θ，如圖

mgsinθ="Fcosθ" 得：tanθ=

小球由A處到最大速度位置的過(guò)程中

mgRcosθ-mgR(1-sinθ)=mvm2-0

得：vm=.

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】如圖，一質(zhì)量為m、電量為q的小球在電場(chǎng)強(qiáng)度為E的勻強(qiáng)電場(chǎng)中，以初速度沿直線ON做勻變速運(yùn)動(dòng)，直線ON與水平面夾角為30°。若小求在初始位置的電勢(shì)能為零，重力加速度為g，且，則（ ）

A.電場(chǎng)方向豎直向上B.小球運(yùn)動(dòng)的加速度大小為g

C.小球運(yùn)動(dòng)的最大位移為D.小球電勢(shì)能的最大值為

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，平臺(tái)上的小球從A點(diǎn)水平拋出，恰能無(wú)碰撞地進(jìn)入剛好光滑的斜面BC，經(jīng)C點(diǎn)進(jìn)入光滑水平面CD時(shí)速率不變，最后進(jìn)入懸掛在O點(diǎn)并與水平面等高的弧形輕質(zhì)筐內(nèi)。已知小球質(zhì)量為m，A、B兩點(diǎn)高度差h，BC斜面高2h，傾角α=45°，懸掛弧筐的輕繩長(zhǎng)為3h，小球看成質(zhì)點(diǎn)，輕質(zhì)筐的重力忽略不計(jì)，弧形輕質(zhì)筐的大小遠(yuǎn)小于懸線長(zhǎng)度，重力加速度為g，試求：

(1)B點(diǎn)與拋出點(diǎn)A的水平距離x；

(2)小球運(yùn)動(dòng)至C點(diǎn)的速度vc大��；

(3)小球進(jìn)入輕質(zhì)筐后瞬間，小球所受彈力F的大小。

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】在傾角為的光滑斜面上有兩個(gè)用輕彈簧連接的物塊A和B，它們的質(zhì)量分別為3m和2m，彈簧的勁度系數(shù)為k，C為一固定擋板，系統(tǒng)處于靜止?fàn)顟B(tài)。現(xiàn)用一沿斜面向上的恒力F拉物塊A使之沿斜面向上運(yùn)動(dòng)，當(dāng)B剛要離開(kāi)C時(shí)，A的加速度方向沿斜面向上，大小為a，則　　

A. 物體A始終做勻加速運(yùn)動(dòng)

B. 從靜止到B剛離開(kāi)C的過(guò)程中，彈簧的彈力先減小后增大

C. 從靜止到B剛離開(kāi)C的過(guò)程中，A運(yùn)動(dòng)的距離為

D. 恒力F的大小為

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】物理興趣小組的同學(xué)們從實(shí)驗(yàn)室中找到一只小燈泡，其標(biāo)稱功率值為0.75 W，額定電壓值已模糊不清．他們想測(cè)定其額定電壓值，于是先用歐姆表直接測(cè)出該燈泡的電阻約為2 Ω，然后根據(jù)公式計(jì)算出該燈泡的額定電壓U＝＝V＝1.22 V．他們懷疑所得電壓值不準(zhǔn)確，于是，再利用下面可供選擇的實(shí)驗(yàn)器材設(shè)計(jì)一個(gè)電路，測(cè)量通過(guò)燈泡的電流和它兩端的電壓并根據(jù)測(cè)量數(shù)據(jù)來(lái)繪燈泡的U－I圖線，進(jìn)而分析燈泡的額定電壓．

A．電壓表V(量程3 V，內(nèi)阻約3 kΩ)

B．電流表A1(量程150 mA，內(nèi)阻約2 Ω)

C．電流表A2(量程500 mA，內(nèi)阻約0.6 Ω)

D．滑動(dòng)變阻器R1(0～20 Ω)

E．滑動(dòng)變阻器R2(0～100 Ω)

F．電源E(電動(dòng)勢(shì)4.0 V，內(nèi)阻不計(jì))

G．開(kāi)關(guān)S和導(dǎo)線若干

H．待測(cè)燈泡L(額定功率0.75 W，額定電壓未知)

(1)在下面所給的虛線框中畫(huà)出他們進(jìn)行實(shí)驗(yàn)的電路原理圖______，指出上述器材中，電流表選擇________(填“A1”或“A2”)；滑動(dòng)變阻器選擇________(填“R1”或“R2”)．

(2)在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，該同學(xué)將燈泡兩端的電壓由零緩慢地增加，當(dāng)電壓達(dá)到1.23 V時(shí)，發(fā)現(xiàn)燈泡亮度很暗，當(dāng)達(dá)到2.70 V時(shí)，發(fā)現(xiàn)燈泡已過(guò)亮，便立即斷開(kāi)開(kāi)關(guān)，并將所測(cè)數(shù)據(jù)記錄在下邊表格中.

次數(shù)

1

2

3

4

5

6

7

U/V

0.20

0.60

1.00

1.40

1.80

2.20

2.70

I/mA

80

155

195

227

255

279

310

請(qǐng)你根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)在下圖中作出燈泡的U－I圖線_________．

(3)由圖象得出該燈泡的額定電壓應(yīng)為________V；這一結(jié)果大于1.23 V，其原因是________．

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，R3=0.5，S斷開(kāi)時(shí)，兩表讀數(shù)分別為0.4A和2.4V, S閉合時(shí)，它們的讀數(shù)分別變化了0.3A和0.3V。求

(1) R1、R2的阻值

(2) 電源的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻（兩表均視為理想表）．

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，電路中定值電阻R的阻值等于電源內(nèi)阻r的阻值。開(kāi)關(guān)K閉合后，將滑動(dòng)變阻器滑片向下滑動(dòng)，理想電壓表V1、V2、V3示數(shù)變化量的絕對(duì)值分別為ΔV1、ΔV2、ΔV3，理想電流表示數(shù)變化量的絕對(duì)值ΔI，則

A. A的示數(shù)增大 B. V2的示數(shù)增大

C. D.

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，平行金屬導(dǎo)軌OP、KM和PQ、MN相互垂直，且OP、KM與水平面間夾角為θ=37°，導(dǎo)軌間距均為L=1m，電阻不計(jì)，導(dǎo)軌足夠長(zhǎng)．兩根金屬棒ab和cd與導(dǎo)軌垂直放置且接觸良好，ab的質(zhì)量為M=2kg，電阻為R1=2Ω，cd的質(zhì)量為m=0.2kg，電阻為R2=1Ω，金屬棒和導(dǎo)軌之間的動(dòng)摩擦因數(shù)均為μ=0.5，兩個(gè)導(dǎo)軌平面均處在垂直于軌道平面OPKM向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中．現(xiàn)讓cd固定不動(dòng)，將金屬棒ab由靜止釋放，當(dāng)ab沿導(dǎo)軌下滑x=6m時(shí)，速度已達(dá)到穩(wěn)定，此時(shí)，整個(gè)回路消耗的電功率為P=12W．（sin37°=0.6，cos37°=0.8，g取10m/s2）求：

（1）磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大�。�

（2）當(dāng)ab沿導(dǎo)軌下滑距離x>6m時(shí)，求x與ab棒上產(chǎn)生的焦耳熱Q直接的關(guān)系式；

（3）若將ab與cd同時(shí)由靜止釋放，當(dāng)運(yùn)動(dòng)時(shí)間t=0.5s時(shí)，ab的速度vab與cd棒速度vcd的關(guān)系式．

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】（1）在“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”實(shí)驗(yàn)中，某同學(xué)所用實(shí)驗(yàn)裝置如圖甲所示．

①?gòu)膬x器結(jié)構(gòu)和電源使用情況來(lái)看，該打點(diǎn)計(jì)時(shí)器是________．

A．電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器

B．電火花計(jì)時(shí)器

②關(guān)于實(shí)驗(yàn)操作和器材選用，下列說(shuō)法正確的是______．

A．重錘應(yīng)選用質(zhì)量大體積小的

B．實(shí)驗(yàn)時(shí)先釋放紙帶再接通電源

C．圖中所示打點(diǎn)計(jì)時(shí)器選用6 V以下直流電源

D．實(shí)驗(yàn)時(shí)紙帶應(yīng)穿過(guò)限位孔并放置在復(fù)寫(xiě)紙下面

（2）用力傳感器研究?jī)摄^子間的作用力與反作用力，其中一個(gè)傳感器固定于木塊上，兩個(gè)鉤子拉力的情況由計(jì)算機(jī)屏幕顯示如圖乙所示．

①關(guān)于圖乙的相關(guān)說(shuō)法，正確的是________．

A．可能是木塊靜止時(shí)得到的

B．可能是木塊勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)得到的

C．可能是木塊加速運(yùn)動(dòng)時(shí)得到的

D．木塊的速度一定變化

②根據(jù)圖乙可知，一對(duì)作用力和反作用力之間存在的關(guān)系是__________________．（至少寫(xiě)出兩點(diǎn)）

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