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    9．如图所示，一根对称的V字形玻璃管倒置于竖直平面内，V字形玻璃管所在空间充满着方向竖直向下的匀强电场，场强大小E=1000V/m．一个质量m=10-4kg、带电量q=-2×10-6C的小球（小球直径比玻璃管内直径稍小），从A点由静止开始在管内运动，小球与管壁间的动摩擦因数为μ=0.5．已知AB、BC两管长度均为l=2m，倾角α=37°，且管顶B处有一段很短的光滑圆弧，小球在运动过程中带电量保持不变．g=10m/s2．求：
    （1）小球第一次运动到B点所需的时间t；
    （2）从开始运动到最终停止，系统产生的热量Q．

    分析 （1）小球从A到B的过程中，根据牛顿第二定律求出加速度，由运动学公式求出时间；
    （2）根据能量守恒求系统产生的热量；

    解答 解：（1）设小球重力为G，则G=mg
    小球从A点由静止开始做匀加速直线运动到B点的过程中，设加速度大小为a．
    根据牛顿第二定律有Eqsinα-Gsinα-μN=ma
    Eqcosα=Gcosα+N
    带入数据解得 a=2m/s2                     
    由匀变速直线运动规律有 l=$\frac{1}{2}a{t}_{\;}^{2}$
    解得 t=$\sqrt{2}$s                     
    （2）由能量守恒定律得Q=qElsinα-mglsinα
    解得 Q=1.2×10-3J
    答：（1）小球第一次运动到B点所需的时间t为$\sqrt{2}s$；
    （2）从开始运动到最终停止，系统产生的热量Q为$1.2×1{0}_{\;}^{-3}s$．

    点评 本题考查了牛顿定律的应用，同时考查了能量守恒定律的应用，分析清楚滑块的运动过程是解题的前提与关键，难度不大．

    练习册系列答案
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    相关习题

    科目：高中物理 来源： 题型：选择题

    14．下列叙述正确的是（　　）
    A．法拉第首先发现了电磁感应现象，但没有总结出法拉第电磁感应定律的内容
    B．俄国物理学家楞次发现的楞次定律，是用来判断安培力方向的定律
    C．奥斯特通过实验，把产生感应电流的原因概括为五类，它们都与变化和运动相联系
    D．左手定则和右手定则是相反对称的定则，运用方法一样

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    科目：高中物理 来源： 题型：选择题

    15．图中电阻R1、R2、R3的阻值相等，电池的内阻不计．开关S接通前流过R2的电流是S接通后的（　　） 
    A．$\frac{3}{2}$B．$\frac{2}{3}$C．$\frac{1}{3}$D．$\frac{1}{4}$

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    科目：高中物理 来源： 题型：多选题

    12．如图所示，空间有垂直纸面向外的磁感应强度为B=0.5T的匀强磁场，一质量为M=0.2kg且足够长的绝缘木板静止在光滑水平面上，在木板左端放有质量为m=0.1kg、电荷量q=+0.2C的滑块，滑块与绝缘木板之间的动摩擦因数为μ=0.5，可认为最大静摩擦力等于滑动摩擦力．现对木板施加方向水平向左大小为0.6N的恒力，g取10m/s2．则（　　）
    A．滑块一直做加速度为5 m/s2的匀加速运动
    B．滑块速度可以达到10m/s
    C．木板一直做匀加速运动
    D．木板加速度可以达到3 m/s2

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    科目：高中物理 来源： 题型：解答题

    4．如图甲所示，倾角θ=37°的足够长的斜面固定在水平地面上，质量m=1kg的物块在沿斜面向上的恒力F作用下，由斜面底端A处从静止开始沿斜面向上做匀加速运动，物块运动t1=2s时撤去外力F，物块继续向上运动，一段时间后物块到达最高点B．物块运动的v-t图象如图乙所示．取g=10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8．求：
    （1）物块和斜面之间的动摩擦因数；
    （2）沿斜面向上的恒力F的大小；
    （3）物块从最高点B返回到斜面底端A点所用时间t．

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    科目：高中物理 来源： 题型：解答题

    14．如图甲所示，D为粒子源，AB处的装置为速度选择器，AB为平行金属板之间的电压U，所加匀强磁场的磁感应强度为B；平行金属板M，N长度均为L，相距为d，其中N板接地；OO′为中轴线．其中电荷量为q、质量为m的带负电的粒子，从D沿不同方向，以不同速率射出；从速度选择器射出的粒子速度为v0．忽略粒子的重力和粒子之间的相互作用力，忽略电场和磁场的边缘效应．求：

    （1）速度选择器AB两板之间的距离．
    （2）若M、N之间只有电场，M板的电势φ随时间t的变化图象如图乙所示．其周期为$\frac{L}{{v}_{0}}$；从t=0开始，大量沿OO′方向持续摄入M、N之间的离子，最终恰好全部平行离开M、N而不打在极板上．则φ0为多少？
    （3）紧贴M、N右侧建立直角坐标系xOy，在坐标平面的第Ⅰ、Ⅳ象限内存在一个圆形的匀强磁场，磁场方向直于坐标平面．要使在（2）情景下所有粒子经过磁场偏转后，都会聚于P（2d，2d）点，求该圆形匀强磁场的磁感应强度大小的取值范围．

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    科目：高中物理 来源： 题型：选择题

    1．如图甲所示，理想变压器的原线圈输入如图乙所示的交变电流，电路中电阻R=6Ω，M是标有“12V、12W”的电动机，其绕线电阻r=1Ω，电动机正常工作，下列说法正确的是（　　）
    A．变压器原、副线圈的匝数比是25$\sqrt{3}$：3B．电流表示数是14A
    C．电动机的输出功率为1WD．变压器的原线圈电流为0.36A

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    科目：高中物理 来源： 题型：选择题

    18．如图所示，竖直固定在地面上的轻弹簧的上端，连接一物体B，B上放一物体A，现用力F竖直向下压A、B物体至某一位置静止，然后撤去力F，则（　　）
    A．在撤去F的瞬间，弹簧对B的弹力大于B对弹簧的弹力
    B．在撤去F的瞬间，A物体所受的合力不等于零，但小于F
    C．在撤去F以后，弹簧对地面的压力总是等于A、B的总重力
    D．在撤去F以后，A、B组成的系统机械能守恒

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    科目：高中物理 来源： 题型：实验题

    19．（1）DIS是我们对的简称，DIS实验分别是英文三个词的缩写，它是运用现代信息技术进行学习的一种手段，我们使用的DIS实验系统的主要仪器是传感器、数据采集器和计算机或图形计算器．
    （2）在研究匀速直线运动的位移-时间（s-t）图象和速度-时间（v-t）图象实验中，要用到如图1所示的实验装置，安装在小车上的是位移传感器的发射部分（填接收或发射）．

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