【題目】如圖所示，絕緣的水平桌面上方有一豎直方向的矩形區(qū)域，該區(qū)域是由三個(gè)邊長(zhǎng)均為L的正方形區(qū)域ABFE、BCGF和CDHG首尾相接組成的，且矩形的下邊EH與桌面相接。三個(gè)正方形區(qū)域中分別存在方向?yàn)樨Q直向下、豎直向上、豎直向上的勻強(qiáng)電場(chǎng)，其場(chǎng)強(qiáng)大小比例為1：1：2。現(xiàn)有一帶正電的滑塊以某一初速度從E點(diǎn)射入場(chǎng)區(qū)，初速度方向水平向右，滑塊最終恰從D點(diǎn)射出場(chǎng)區(qū)，已知滑塊在ABFE區(qū)域所受靜電力和所受重力大小相等，桌面與滑塊之間的滑動(dòng)摩擦因素為0．125，重力加速度為g，滑塊可以視作質(zhì)點(diǎn)。求：

（1）滑塊進(jìn)入CDHG區(qū)域時(shí)的速度大小；

（2）滑塊在ADHE區(qū)域運(yùn)動(dòng)的總時(shí)間。

【答案】（1）（2）

【解析】試題分析：設(shè)三個(gè)區(qū)域的電場(chǎng)強(qiáng)度大小依次為E、E和2E，滑塊在三個(gè)區(qū)域運(yùn)動(dòng)的時(shí)間分別為t1、t2和t3

（1）在CDHG區(qū)域，對(duì)滑塊進(jìn)行受力分析，由牛頓第二定律有2qE-mg=ma3

由題意得qE=mg

在水平方向和豎直方向分別有L=vGt3

以上解得：

（2）在BCGF區(qū)域，對(duì)滑塊進(jìn)行受力分析，在豎直方向qE=mg

所以不受摩擦力，做勻速直線運(yùn)動(dòng)，，

在ABFG區(qū)域，對(duì)滑塊進(jìn)行受力分析，在豎直方向FN=qE+mg

在水平方向Ff=ma1

由滑動(dòng)摩擦力：

以上解得

到F時(shí)，由運(yùn)動(dòng)學(xué)公式

代入解得

因vF=vE-a1t1

解得

故

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】石墨烯是近些年發(fā)現(xiàn)的一種新材料，其超高強(qiáng)度及超強(qiáng)導(dǎo)電、導(dǎo)熱等非凡的物理化學(xué)性質(zhì)有望使21世紀(jì)的世界發(fā)生革命性的變化，其發(fā)現(xiàn)者由此獲得2010年諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)。用石墨烯制作超級(jí)纜繩，人類搭建“太空電梯”的夢(mèng)想有望在本世紀(jì)實(shí)現(xiàn)�？茖W(xué)家們?cè)O(shè)想，通過地球同步軌道站向地面垂下一條纜繩至赤道基站，電梯倉(cāng)沿著這條纜繩運(yùn)行，實(shí)現(xiàn)外太空和地球之間便捷的物資交換。

（1）若”太空電梯”將貨物從赤道基站運(yùn)到距地面高度為的同步軌道站，求軌道站內(nèi)質(zhì)量為的貨物相對(duì)地心運(yùn)動(dòng)的速度。設(shè)地球自轉(zhuǎn)角速度為ω，地球半徑為R。

（2）當(dāng)電梯倉(cāng)停在距地面高度= 4R的站點(diǎn)時(shí)，求倉(cāng)內(nèi)質(zhì)量的人對(duì)水平地板的壓力大小。已知地面附近重力加速度g ，地球自轉(zhuǎn)角速度ω ，地球半徑R。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】在如圖所示的四種電場(chǎng)中，分別標(biāo)記有a、b兩點(diǎn)。其中a、b兩點(diǎn)的電勢(shì)相等，電場(chǎng)強(qiáng)度大小相等、方向也相同的是 （ ）

A. 甲圖：與點(diǎn)電荷等距的a、b兩點(diǎn)

B. 乙圖：兩等量異種電荷連線的中垂線上與連線等距的a、b兩點(diǎn)

C. 丙圖：點(diǎn)電荷與帶電平板形成的電場(chǎng)中平板上表面的a、b兩點(diǎn)

D. 丁圖：勻強(qiáng)電場(chǎng)中的a、b兩點(diǎn)

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】學(xué)習(xí)了傳感器之后，在“研究小車加速度與所受合外力的關(guān)系”實(shí)驗(yàn)中時(shí)，甲、乙兩實(shí)驗(yàn)小組引進(jìn)“位移傳感器”、“力傳感器”，分別用如圖（a）、（b）所示的實(shí)驗(yàn)裝置實(shí)驗(yàn)，重物通過細(xì)線跨過滑輪拉相同質(zhì)量小車，位移傳感器（B）隨小車一起沿水平軌道運(yùn)動(dòng)，位移傳感器（A）固定在軌道一端．甲組實(shí)驗(yàn)中把重物的重力作為拉力F，乙組直接用力傳感器測(cè)得拉力F，改變重物的重力重復(fù)實(shí)驗(yàn)多次，記錄多組數(shù)據(jù)，并畫出a-F圖像。

（1）甲組實(shí)驗(yàn)把重物的重力作為拉力F的條件：_________。（重物質(zhì)量為M，小車與傳感器質(zhì)量為m）

（2）圖（c）中符合甲組同學(xué)做出的實(shí)驗(yàn)圖像的是______；符合乙組同學(xué)做出的實(shí)驗(yàn)圖像的是________。（選填 ①、②、③）

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖，帶電荷量為＋q、質(zhì)量為m的滑塊，沿固定的絕緣斜面勻速下滑�，F(xiàn)加上一豎直向上的勻強(qiáng)電場(chǎng)，電場(chǎng)強(qiáng)度為E，且qE＜mg。物體沿斜面下滑的過程中，以下說法正確的是

A. 滑塊將沿斜面減速下滑

B. 滑塊仍沿斜面勻速下滑

C. 加電場(chǎng)前，系統(tǒng)機(jī)械能守恒

D. 加電場(chǎng)后，重力勢(shì)能的減少量大于電勢(shì)能的增加量

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】《割繩子》是一款風(fēng)靡世界的休閑游戲。玩家需要通過剪斷繩索，讓綁著的糖果掉入怪獸嘴里。如圖是其中的某個(gè)關(guān)卡，開始時(shí)，一端連有糖果的繩索處于水平狀態(tài)，另一端固定在O點(diǎn)上，繩索長(zhǎng)度為R，圖中的怪獸A相對(duì)O點(diǎn)水平和豎直位移分別為R和2R，怪獸B位于O點(diǎn)正上方R處，C處為噴氣裝置，可為糖果提供水平向右的動(dòng)力或者阻力，該裝置相對(duì)O點(diǎn)的豎直位移為R，已知糖果質(zhì)量為m，重力加速度為g，題中涉及物體都可視作質(zhì)點(diǎn)處理，糖果由水平位置開始靜止釋放，回答下列問題：

（1）糖果運(yùn)動(dòng)到最低點(diǎn)時(shí)，其對(duì)繩子的拉力為多大？

（2）試通過分析說明，糖果運(yùn)動(dòng)至最低點(diǎn)時(shí)，剪短繩索，能否被怪獸A吃到。若能，請(qǐng)說明理由；若不能，則計(jì)算說明怪獸A在同一高度的什么位置才能吃到糖果。

（3）顯然，噴氣裝置提供額外的能量之后，糖果才有可能被怪獸B吃到，請(qǐng)問這部分額外能量最少為多少？

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖，一質(zhì)量為m的條形磁鐵用細(xì)線懸掛在天花板上，細(xì)線從一水平金屬圓環(huán)中穿過�，F(xiàn)將環(huán)從位置Ⅰ釋放，環(huán)經(jīng)過磁鐵到達(dá)位置Ⅱ。設(shè)環(huán)經(jīng)過磁鐵上端和下端附近時(shí)細(xì)線的張力分別為T1和T2，重力加速度大小為g，則（ ）

A．T1＞mg，T2＞mg B．T1＜mg，T2＜mg

C．T1＞mg，T2＜mg D．T1＜mg，T2＞mg

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】我國(guó)將于2022年舉辦冬奧會(huì)，跳臺(tái)滑雪是其中最具觀賞性的項(xiàng)目之一。如圖所示，質(zhì)量m=60 kg的運(yùn)動(dòng)員從長(zhǎng)直助滑道AB的A處由靜止開始以加速度a=3.6 m/s2勻加速滑下，到達(dá)助滑道末端B時(shí)速度vB=24 m/s，A與B的豎直高度差H=48 m。為了改變運(yùn)動(dòng)員的運(yùn)動(dòng)方向，在助滑道與起跳臺(tái)之間用一段彎曲滑道銜接，其中最低點(diǎn)C處附近是一段以O(shè)為圓心的圓弧。助滑道末端B與滑道最低點(diǎn)C的高度差h=5 m，運(yùn)動(dòng)員在B、C間運(yùn)動(dòng)時(shí)阻力做功W=–1 530 J，取g=10 m/s2。

（1）求運(yùn)動(dòng)員在AB段下滑時(shí)受到阻力Ff的大��；

（2）若運(yùn)動(dòng)員能夠承受的最大壓力為其所受重力的6倍，則C點(diǎn)所在圓弧的半徑R至少應(yīng)為多大。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】在測(cè)定一節(jié)干電池電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)電阻的分組實(shí)驗(yàn)中，實(shí)驗(yàn)1組的同學(xué)利用圖甲所示電路，選用下列器材進(jìn)行了規(guī)范的實(shí)驗(yàn)操作。

A．干電池（內(nèi)電阻小于1．0Ω）

B．電流表（量程0～0．6A，內(nèi)阻RA=1Ω）

C．電壓表（量程0～3V，內(nèi)阻約為20KΩ）

D．滑動(dòng)變阻器（0～20Ω，允許最大電流2A）

E．開關(guān)、導(dǎo)線若干

把得到的數(shù)據(jù)記錄后用“”在圖乙所示的“U—I”圖象中進(jìn)行描點(diǎn)。在小組互評(píng)環(huán)節(jié)，實(shí)驗(yàn)2組的同學(xué)在實(shí)驗(yàn)器材沒有變化的情況下對(duì)1組的實(shí)驗(yàn)方案進(jìn)行了改進(jìn)后再次進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)，并把實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)用“”也描在圖乙所示的“U—I”圖象中。請(qǐng)完成以下對(duì)1組實(shí)驗(yàn)方案的評(píng)價(jià)及改進(jìn)。

（1）從實(shí)驗(yàn)原理上來看，用圖甲電路進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，誤差主要來自：_____________。

（2）從所得實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)來看，不足之處是：_____ ____

（3）將給出的改進(jìn)方案電路圖畫在方框中___ ___

（4）根據(jù)改進(jìn)后所得的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)作出圖線，由圖線得到：電動(dòng)勢(shì)E=____ ____；內(nèi)阻r=_______。（保留3位有效數(shù)字）

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