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    （8分）一长为L的细线，上端固定，下端拴一质量为m、带电荷量为q的小球，处于如图所示的水平向右的匀强电场中。开始时，将细线与小球拉成水平，小球静止在A点，释放后小球由静止开始向下摆动，当细线转过60°角时，小球到达B点速度恰好为零。试求：

    （1）A、B两点的电势差
    （2）匀强电场的场强大小；
    （3）小球到达B点时，细线对小球的拉力大小。

    (1） mgL/2q　(2） mg/q　(3） mg

    解析试题分析：（1）小球由A→B过程中，由动能定理：
    mgLsin60°－qUAB＝0
    所以UAB＝mgL/(2q）
    （2）E＝＝mg/q
    （3）小球在AB间摆动，由对称性知，B处细线拉力与A处细线拉力相等，而在A处，由水平方向平衡有
    TA＝Eq＝mg
    所以TB＝TA＝mg
    或在B处，沿细线方向合力为零，有
    TB＝Eqcos60°＋mgcos30°＝mg。
    考点：考查了动能定理，共点力平衡条件，电场力做功

    练习册系列答案
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    科目：高中物理 来源： 题型：计算题

    （10分）如图21所示，两根金属平行导轨MN和PQ放在水平面上，左端向上弯曲且光滑，导轨间距为L，电阻不计。水平段导轨所处空间有两个有界匀强磁场，相距一段距离不重叠，磁场Ⅰ左边界在水平段导轨的最左端，磁感强度大小为B，方向竖直向上；磁场Ⅱ的磁感应强度大小为2B，方向竖直向下。质量均为m、电阻均为R的金属棒a和b垂直导轨放置在其上，金属棒b置于磁场Ⅱ的右边界CD处。现将金属棒a从弯曲导轨上某一高处由静止释放，使其沿导轨运动。设两金属棒运动过程中始终与导轨垂直且接触良好。
    （1）若水平段导轨粗糙，两金属棒与水平段导轨间的最大摩擦力均为mg，将金属棒a从距水平面高度h处由静止释放。求：
    ?金属棒a刚进入磁场Ⅰ时，通过金属棒b的电流大小；
    ?若金属棒a在磁场Ⅰ内运动过程中，金属棒b能在导轨上保持静止，通过计算分析金属棒a释放时的高度h应满足的条件；
    （2）若水平段导轨是光滑的，将金属棒a仍从高度h处由静止释放，使其进入磁场Ⅰ。设两磁场区域足够大，求金属棒a在磁场Ⅰ内运动过程中，金属棒b中可能产生焦耳热的最大值。

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    科目：高中物理 来源： 题型：计算题

    （10分）如图所示，一根长为1.8m，可绕轴在竖直平面内无摩擦转动的细杆AB，两端分别固定质量1kg相等的两个球，已知OB=0.6m。现由水平位置自由释放，求：

    （1）轻杆转到竖直位置时两球的速度？
    （2）轻杆转到竖直位置时轴O受到杆的力是多大？
    （3）求在从A到A’的过程轻杆对A球做的功？

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    科目：高中物理 来源： 题型：计算题

    （14分）如图所示，一个内壁光滑的细管弯成半径为R的半圆形轨道CD，竖直放置，其内径略大于小球的直径，水平轨道与竖直半圆轨道在C点连接完好。置于水平轨道上的弹簧左端与竖直墙壁相连，B处为弹簧的自然状态。将一个质量为m的小球放在弹簧的右侧后，用力向左侧推小球而压缩弹簧至A处，然后将小球由静止释放，小球刚好能运动到D处。水平轨道以B处为界，左侧AB段长x＝R，与小球的动摩擦因数为μ，右侧BC段光滑。求：

    （1）小球运动到轨道C点时对轨道的压力
    （2）弹簧在压缩时所储存的弹性势能

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    科目：高中物理 来源： 题型：计算题

    如图所示，光滑半圆弧绝缘轨道半径为R，OA为水平半径，BC为竖直直径。一质量为m且始终带+q电量的小物块自A处以某一竖直向下的初速度滑下，进入与C点相切的粗糙水平绝缘滑道CM上，在水平滑道上有一轻弹簧，其一端固定在竖直墙上，另一端恰位于滑道的末端C点，此时弹簧处于自然状态。物块运动过程中弹簧最大弹性势能为ＥＰ，物块被弹簧反弹后恰能通过B点。己知物块与水平滑道间的动摩擦因数为μ，直径BC右侧所处的空间（包括BC边界）有竖直向上的匀强电场，且电场力为重力的一半。求：

    (1) 弹簧的最大压缩量d；
    (2) 物块从A处开始下滑时的初速度v0．

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    科目：高中物理 来源： 题型：计算题

    探究能力是进行物理学研究的重要能力之一.物体因绕轴转动而具有的动能叫转动动能，转动动能的大小与物体转动的角速度有关.为了研究某一砂轮的转动动能Ek与角速度ω的关系，某同学采用了下述实验方法进行探索.如图所示，先让砂轮由动力带动匀速旋转，测得其角速度ω，然后让砂轮脱离动力，由于克服转轴间摩擦力做功，砂轮最后停下，测出砂轮脱离动力到停止转动的圈数n，通过分析实验数据得出结论.另外已测试砂轮转轴的直径为2 cm，转轴间的摩擦力为10 N/π.经实验测得的几组ω和n如下表所示:

    ω/rad·s-1
    		0.5
    		1
    		2
    		3
    		4
    n
    		5.0
    		20
    		80
    		180
    		320
    Ek
    		 
    		 
    		 
    		 
    		 

    (1)计算出砂轮每次脱离动力的转动动能，并填入上表中.
    (2)由上述数据推导出该砂轮的转动动能Ek与角速度ω的关系式为        .
    (3)若测得脱离动力后砂轮的角速度为2.5 rad/s，则它转过45圈时的角速度为           rad/s 。

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    科目：高中物理 来源： 题型：计算题

    （16分）在“极限”运动会中，有一个在钢索桥上的比赛项目。如图所示，总长为L的均匀粗钢丝绳固定在等高的A、B处，钢丝绳最低点与固定点A、B的高度差为H，动滑轮起点在A处，并可沿钢丝绳滑动，钢丝绳最低点距离水面也为H。若质量为m的人抓住滑轮下方的挂钩由A点静止滑下，最远能到达右侧C点，C、B间钢丝绳相距为，高度差为。若参赛者在运动过程中始终处于竖直状态，抓住滑轮的手与脚底之间的距离也为，滑轮与钢丝绳间的摩擦力大小视为不变，且摩擦力所做功与滑过的路程成正比，不计参赛者在运动中受到的阻力、滑轮（含挂钩）的质量和大小，不考虑钢索桥的摆动及形变。

    （1）滑轮与钢丝绳间的摩擦力是多大？
    （2）若参赛者不依靠外界帮助要到达B点，则人在A点处抓住挂钩时至少应该具有多大的初动能？
    （3）比赛规定参赛者须在钢丝绳最低点脱钩并到达与钢丝绳最低点水平相距为、宽度为，厚度不计的海绵垫子上。若参赛者由A点静止滑下，会落在海绵垫子左侧的水中。为了能落到海绵垫子上，参赛者在A点抓住挂钩时应具有初动能的范围？

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    科目：高中物理 来源： 题型：计算题

    某金属板M受到某种紫外线照射时会不停地发射电子，射出的电子具有不同的方向，其速度大小也不相同。在M旁放置一个金属网N。如果用导线将MN连接起来，M射出的电子落到N上便会沿导线返回M，从而形成电流。现在不把M、N直接相连，而如图所示在M、N之间加一个电压U，发现当U＞12.5V时电流表中就没有电流。问：被这种紫外线照射出的电子，最大速度是多少？（已知电子质量me=0.91×10-30kg）

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    科目：高中物理 来源： 题型：计算题

    由相同材料的木板搭成的轨道如图，其中木板AB、BC、CD、DE、EF┅长均为L=1.5m，木板OA和其它木板与水平地面的夹角都为β=370（sin370=0.6，con370=0.8），一个可看成质点的物体在木板OA上从图中的离地高度h=1.8m处由静止释放，物体与木板的动摩擦因数都为μ=0.2，在两木板交接处都用小曲面相连，使物体能顺利地经过它，既不损失动能，也不会脱离轨道。在以后的运动过程中，重力加速度取10m/s2，问：

    （1）物体能否静止在木板上？请说明理由。
    （2）物体运动的总路程是多少？
    （3）物体最终停在何处？并作出解释。

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