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如图所示,绝缘轨道平面与水平面垂直,倾斜轨道部分摩擦因数μ=0.2,倾斜轨道与水平面夹角θ=37°,倾斜轨道足够长与半径R=0.5m的半圆形光滑轨道圆滑连接,整个轨道处在水平向左的匀强电场中,电场强度E=10V/m,一带负电的小物块质量为0.3kg所带电量为0.4C,让小物块在倾斜轨道上从与半圆轨道最高点C点等高的A点由静止释放。(重力加速度g=10m/s2,sin37°=,cos37°=,此题结果可用分数表示)

求:(1)小物块在半圆轨道上运动过场中的最大动能?

(2)使小物块恰好通过半圆轨道最高点C处,将其在倾斜轨道上由静止释放时距水平面的高度H?

(3)在(2)中小物块通过C点时,电场立即消失,小物块打在倾斜轨道上的位置距地面的高度h?

解:(1)令小物块动能最大的位置为D点,分析得:

当电场力与重力的合力反向延长线过半圆轨道圆心时,

小物块动能最大,如图有

,即=53°……………………………1分

因为…………………………………1分

所以小物块与倾斜轨道间无摩擦

AD由动能定理:

……1分

代入数据解得:………………………………1分

(2)小物块恰好通过最高处C点,有

                ①…………1分

从释放点到C点由动能定理

     ②…………2分

①②式联立解得:…………………1分

(3)小物块离开C点后做平抛运动

     ……………………………………1分

     …………………………………………1分

整理有:………………………………1分

解得:(舍)………………1分

练习册系列答案
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科目:高中物理 来源: 题型:

如图所示,在竖直的xOy平面上,有一根绝缘光滑的抛物线型硬杆,抛物线方程为y=kx2,其中k为正常数.空间中有沿x轴正向的匀强电场.一个套在杆上带正电的小环在轨道的A点由静止开始滑下,轨道上的B点与A点关于y轴对称.对于带电小环的下列说法,正确的是(  )

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科目:高中物理 来源: 题型:

精英家教网如图所示,带电平行板中匀强电场竖直向上,匀强磁场方向垂直纸面向里,某带电小球从光滑绝缘轨道上的a点滑下,经过轨道端点P进入板间后恰好沿水平方向做直线运动,现使小球从稍低些的b点开始自由滑下,在经过P点进入板间的运动过程中(  )
A、速度会减小B、其电势能将会增大C、受的洛伦兹力增大D、小球将做类平抛运动

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科目:高中物理 来源:2015届四川省高二10月阶段性考试物理试卷(解析版) 题型:计算题

14分)如图所示,绝缘倾斜固定轨道上A点处有一带负电,电量大小q=0.4C质量为0.3kg的小物体,斜面下端B点有一小圆弧刚好与一水平放置的薄板相接,AB点之间的距离S=1.92m,斜面与水平面夹角θ=37°,物体与倾斜轨道部分摩擦因数为0.2,斜面空间内有水平向左,大小为E1=10V/m的匀强电场,现让小物块从A点由静止释放,到达B点后冲上薄板,薄板由新型材料制成,质量M=0.6kg,长度为L,物体与薄板的动摩擦因数μ=0.4,放置在高H=1.6m的光滑平台上,此时,在平台上方虚线空间BCIJ内加上水平向右,大小为E2=1.5V/m的匀强电场,经t=0.5s后,改成另一水平方向的电场E3,在此过程中,薄板一直加速,到达平台右端C点时,物体刚好滑到薄板右端,且与薄板共速,由于C点有一固定障碍物,使薄板立即停止,而小物体则以此速度V水平飞出,恰好能从高h=0.8m的固定斜面顶端D点沿倾角为53°的斜面无碰撞地下滑,(重力加速度g=10m/s2sin37°=cos37°=)求:

1)小物体水平飞出的速度v及斜面距平台的距离X

2)小物体运动到B点时的速度VB;?

3)电场E3的大小和方向,及薄板的长度L

 

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科目:高中物理 来源: 题型:

如图所示,水平轨道与半径为R的光滑半圆轨道相切,半圆轨道的左侧存在着场强E=50N/C、方向竖直向上的匀强电场和磁感应强度B=1.25T、方向垂直纸面向里的匀强磁场,在水平轨道上一个质量为m=0.01kg、电量为q=+10-3C的带电小球A以初速度v0=40m/s向右运动,小球A与水平轨道间的动摩擦因数为0.5.在光滑半圆轨道最低点停放一个质量为M=0.3kg且不带是的绝缘小球B,两个小球均可看成质点,小球A与小球B碰撞后以v1=20m/s的速度向左运动,小球B沿圆轨道运动到最高点后水平抛出,g=10m/s2. 求当圆轨道半径R取何值时,B球平抛的水平距离最大?最大值是多少?

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科目:高中物理 来源:河北省期中题 题型:不定项选择

如图所示,带电体平行板中匀强电场E的方向竖直向上,匀强磁场B的方向水平(垂直纸面向里)。某带电小球从光滑绝缘轨道上的A点自由滑下,经过轨道端点P进入板间后恰好沿水平方向做直线运动。现使球从较低的B点开始滑下,经P点进入板间,则球在板间运动的过程中

[     ]

A.电场力不做功
B.机械能保持不变
C.所受的电场力将会增大
D.所受的磁场力将会增大

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