當(dāng)前位置： 2022-2023學(xué)年江蘇省無錫市錫山區(qū)天一中學(xué)強(qiáng)化班高一（下）期末物理試卷> 試題詳情

如圖所示，AC水平軌道上AB段光滑，BC段粗糙，且L_BC=2m,CDF為豎直平面內(nèi)半徑為R=0.2m的光滑半圓軌道，兩軌道相切于C點，CF右側(cè)有電場強(qiáng)度E=1.5×10³N/C的勻強(qiáng)電場，方向水平向右。一根輕質(zhì)絕緣彈簧水平放置，一端固定在A點，另一端與帶負(fù)電滑塊P接觸但不連接，彈簧原長時滑塊在B點，現(xiàn)向左壓縮彈簧后由靜止釋放，當(dāng)滑塊P運(yùn)動到F點瞬間對軌道壓力為2N。已知滑塊P的質(zhì)量為m=0.2kg,電荷量的絕對值q=1.0×10^-3C，與軌道BC間的動摩擦因數(shù)為μ=0.2，忽略滑塊P與軌道間電荷轉(zhuǎn)移。已知g=10m/s²，sin37°=0.6，cos37°=0.8。求：
（1）滑塊從F點拋出后落點離C的距離；
（2）滑塊運(yùn)動到與O點等高的D點時對軌道的壓力；
（3）欲使滑塊P在進(jìn)入圓軌道后不脫離圓軌道且能從F點飛出，彈簧釋放彈性勢能的取值范圍。

【考點】帶電粒子（計重力）在勻強(qiáng)電場中的直線運(yùn)動；牛頓第二定律的簡單應(yīng)用；動能定理的簡單應(yīng)用；繩球類模型及其臨界條件．

【答案】見試題解答內(nèi)容

【解答】

【點評】

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發(fā)布：2024/5/31 8:0:9組卷：170引用：1難度：0.2

相似題

1．如圖所示，BCDG是光滑絕緣的
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圓形軌道，位于豎直平面內(nèi)，軌道半徑為R，下端與水平絕緣軌道在B點平滑連接，整個軌道處在水平向左的勻強(qiáng)電場中，現(xiàn)有一質(zhì)量為m、帶正電的小滑塊（可視為質(zhì)點）置于水平軌道上，滑塊受到的電場力大小為
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mg
，滑塊與水平軌道間的動摩擦因數(shù)為0.5，重力加速度為g。
（1）若滑塊從水平軌道上距離B點s=3R的A點由靜止釋放，滑塊到達(dá)與圓心O等高的C點時速度為多大？
（2）若滑塊從水平軌道上距離B點s=10R的A點由靜止釋放，求滑塊到達(dá)D點時受到軌道的作用力大??？
（3）改變s的大小仍使滑塊由靜止釋放，且滑塊始終沿軌道滑行，并從G點飛出軌道，求s的最小值。
發(fā)布：2024/11/12 18:0:2組卷：453引用：5難度：0.7
解析
2．如圖所示，空間中在一矩形區(qū)域Ⅰ內(nèi)有場強(qiáng)大小E₁=1×10²N/C、方向水平向右的勻強(qiáng)電場；一條長L=0.8m且不可伸長的輕繩一端固定在區(qū)域Ⅰ的左上角O點，另一端系一質(zhì)量m₁=0.5kg、帶電荷量q=-0.1C的絕緣帶電小球a；在緊靠區(qū)域Ⅰ的右下角C點豎直放置一足夠長、半徑R=1m的光滑絕緣圓筒，圓筒上端截面水平，CD是圓筒上表面的一條直徑且與區(qū)域Ⅰ的下邊界共線，直徑MN與直徑CD垂直，圓筒內(nèi)左半邊MNCHJK區(qū)域Ⅱ中存在大小E₂=20N/C、方向垂直紙面向里的勻強(qiáng)電場。把小球a拉至A點（輕繩繃直且水平）靜止釋放，當(dāng)小球a運(yùn)動到O點正下方B點時，輕繩恰好斷裂。小球a進(jìn)入電場繼續(xù)運(yùn)動，剛好從區(qū)域Ⅰ的右下角C點豎直向下離開電場E₁，然后貼著圓筒內(nèi)側(cè)進(jìn)入?yún)^(qū)域Ⅱ。已知重力加速度大小取g=10m/s²，繩斷前、斷后瞬間，小球a的速度保持不變，忽略一切阻力。求：
（1）輕繩的最大張力T_m；
（2）小球a運(yùn)動到C點時速度的大小v_C和小球a從B到C過程電勢能的變化量ΔE_p；
（3）若小球a剛進(jìn)入圓筒時，另一絕緣小球b從D點以相同速度豎直向下貼著圓筒內(nèi)側(cè)進(jìn)入圓筒，小球b的質(zhì)量m₂=0.5kg,經(jīng)過一段時間，小球a、b發(fā)生彈性碰撞，且碰撞中小球a的電荷量保持不變，則從小球b進(jìn)入圓筒到與小球a發(fā)生第5次碰撞后，小球b增加的機(jī)械能ΔE_b是多大。
發(fā)布：2024/11/11 17:30:1組卷：128引用：4難度：0.5
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3．如圖所示，用絕緣細(xì)線拴一個帶負(fù)電的小球，讓它在豎直向下的勻強(qiáng)電場中繞O點做豎直平面內(nèi)的圓周運(yùn)動，a、b兩點分別是圓周的最高點和最低點，則（　　）

A．小球經(jīng)過a點時，線中的張力一定最小

B．小球經(jīng)過b點時，線中的張力可能為零

C．小球經(jīng)過a點時，電勢能最大

D．小球經(jīng)過b點時，機(jī)械能最大

發(fā)布：2024/11/9 18:0:1組卷：655引用：5難度：0.7

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3．如圖所示，用絕緣細(xì)線拴一個帶負(fù)電的小球，讓它在豎直向下的勻強(qiáng)電場中繞O點做豎直平面內(nèi)的圓周運(yùn)動，a、b兩點分別是圓周的最高點和最低點，則（ ）

3．如圖所示，用絕緣細(xì)線拴一個帶負(fù)電的小球，讓它在豎直向下的勻強(qiáng)電場中繞O點做豎直平面內(nèi)的圓周運(yùn)動，a、b兩點分別是圓周的最高點和最低點，則（　　）