【题目】如图所示轨道CDGH位于竖直平面内,其中圆弧段DG与水平段CD及倾斜段GH分别相切于D点和G点,圆弧段和倾斜段均光滑,在H处固定一垂直于轨道的绝缘挡板,整个轨道绝缘且处于水平向右的匀强电场中。一带电物块由C处静止释放,经挡板碰撞后滑回CD段中点P处时速度恰好为零。已知物块的质量m=4×103kg,所带的电荷量q=+3×106C;电场强度E=1×104N/C;CD段的长度L=0.8m,圆弧DG的半径r=0.2m,GH段与水平面的夹角为θ,且sinθ=0.6,cosθ=0.8;不计物块与挡板碰撞时的动能损失,物块可视为质点,重力加速度g取10m/s2.
(1)求物块与轨道CD段的动摩擦因数；
(2)求物块第一次碰撞挡板时的动能Ek；
(3)分析说明物块在轨道CD段运动的总路程能否达到2.6m.若能,求物块在轨道CD段运动2.6m路程时的动能;若不能,求物块碰撞挡板时的最小动能。
【答案】（1）0.25；(2) 0.018J；(3)不能达到2.6m，物块碰撞挡板时的最小动能为0.002J.
【解析】（1）物块由C处滑回P点过程中，由动能定理得
代入数据得： 
（2）物块在GH段运动时，由于qEcosθ=mgsinθ，所以做匀速直线运动；
由C运动至H过程中，由动能定理得：qEL-μmgL+qErsinθ-mgr（1-cosθ）=Ek
代入数据得：Ek=0.018J
（3）物块最终会在DGH间来回往复运动，物块在D点的速度为0，设物块能在水平轨道上运动的总路程为s，由能量转化与守恒定律可得：qEL=μmgs
代入数据得：s=2.4m
因为2.6m＞s，所以不能在水平轨道上运动2.6m的路程，物块碰撞挡板的最小动能E0等于往复运动时经过G点的动能，由动能定理得：qErsinθ-mgr（1-cosθ）=E0
代入数据得：E0=0.002J
名校联盟快乐课堂系列答案科目：高中物理 来源： 题型：
【题目】如图所示，光滑平行轨道abcd的水平部分处于竖直向上的匀强磁场中，bc段轨道宽度是cd段轨道宽度的2倍，bc段轨道和cd段轨道都足够长，将质量相等的金属棒P和Q分别置于轨道上的ab段和cd段，且与轨道垂直。Q棒静止，让P棒从距水平轨道高为h的地方由静止释放，求：
⑴P棒滑至水平轨道瞬间的速度大小；
⑵P棒和Q棒最终的速度。
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【题目】如图所示，圆环上带有大量的负电荷，当圆环沿顺时针方向转动时，a、b、c三枚小磁针都要发生转动，以下说法正确的是( )
A. a、b、c的N极都向纸里转
B. b、c的N极都向纸里转，而a的N极向纸外转
C. b的N极向纸外转，而a、c的N极向纸里转
D. b的N极向纸里转，而a、c的N极向纸外转
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【题目】如图，质量为
、长为
的直导线用两绝缘细线悬挂于
，并处于匀强磁场中。当导线中通以沿
正方向的电流
，且导线保持静止时，悬线与竖直方向夹角为
。则磁感应强度方向和大小可能为
A. 
正向，
B. 
正向，
C. 负向， D. 沿悬线向上，
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【题目】在水平地面的右端B处有一面墙，一小物块放在水平地面上的A点，质量m=0．5kg，AB间距离s=5m，如图所示．小物块以初速度v0=8m/s从A向B运动，刚要与墙壁碰撞时的速度v1=7m/s，碰撞后以速度v2=6m/s反向弹回．重力加速度g取10m/s2．求：
（1）小物块从A向B运动过程中的加速度a的大小；
（2）小物块与地面间的动摩擦因数μ；
（3）若碰撞时间t=0．05s，碰撞过程中墙面对小物块平均作用力F的大小．
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【题目】2018年“嫦娥四号”探月任务迈出了第一步—中继通信卫星“鹊桥号”在西昌卫星发射中心升空。“鹊桥号”将飞过月球，最终到达地月拉格朗日L2点。由于“嫦娥四号”探测器将在月球背面软着陆时无法直接与地球通信，“鹊桥号”将建立“嫦娥四号”与地球间的通信和数传通道。利用中继星实现地球与月球背面的通信，这在世界范围内是第一次。地月“L2点”是个“有趣”的位置，它位于地月球心连线延长线靠近月球一侧（如图所示）。在这里，中继卫星在地月引力作用下绕地球转动的周期与月球绕地球转动的周期相同。假设月球和中继卫星绕地球的运动看作匀速圆周运动。则关于中继卫星在L2点绕地球转动的过程中，下列说法正确的是
A. 中继卫星的线速度小于月球的线速度
B. 中继卫星的向心加速度小于月球的向心加速度
C. 中继卫星的角速度小于地球同步卫星的角速度
D. 中继卫星绕地球转动的周期小于地球的同步卫星的周期
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【题目】纳米材料的抗拉强度几乎比钢材还高出100倍,使人们设想的太空电梯成为可能。其工作原理是从同步卫星高度的太空站竖直放下由纳米材料做成的太空电梯,固定在赤道上,这样太空电梯随地球一起旋转,如图所示。关于太空电梯仓“停”在太空电梯中点P时,下列对于太空电梯仓说法正确的是()
A. 周期比同步卫星小B. 速度比同步卫星大
C. 向心加速度比同高度卫星的小D. 处于完全失重状态
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【题目】一位网球运动员以拍击球，使网球沿水平方向飞出，第一只球落在自己一方场地的B点，弹跳起来，刚好擦网而过，落在对方场地的A点，第二只球直接擦网而过，也落在A点，如图。设球与地面的碰撞后，速度大小不变，速度方向与水平地面夹角相等，其运动过程中阻力不计，则第一只球与第二只球飞过网C处时水平速度大小之比为
A. 1:1B. 1:3C. 3:1D. 1:9
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【题目】如图是研究地球自转的示意图，a、b是地球赤道上的两点，b、c是地球表面上不同纬度同一经度上的两个点，下列说法正确的是
A. a 、b、c三点的角速度相同
B. a、c两点的线速度大小相等
C. a、b两点的线速度大小不相等
D. a、b两点的向心加速度大小相等
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