當(dāng)前位置： 2022-2023學(xué)年安徽省合肥市肥東縣綜合高中高二（上）期末物理試卷> 試題詳情

如圖所示，圓心為O、半徑為R的圓弧形光滑軌道MN固定在豎直平面內(nèi)，O、N恰好處于同一豎直線上，ON=R，OM與豎直方向之間的夾角θ=37°，水平面上方空間存在水平向左的勻強(qiáng)電場(chǎng)。水平面上有一點(diǎn)P，點(diǎn)P、M的連線恰好與圓弧軌道相切于M點(diǎn)，PM=2R?，F(xiàn)有一質(zhì)量為m、電荷量為+q的小球（可視為質(zhì)點(diǎn)）從P點(diǎn)以一定的初速度沿PM做直線運(yùn)動(dòng)，小球從M點(diǎn)進(jìn)入圓弧軌道后，恰好能沿圓弧軌道運(yùn)動(dòng)并從N點(diǎn)射出。sin37°=0.6，cos37°=0.8，重力加速度為g。求：
（1）小球沿圓弧軌道運(yùn)動(dòng)過程中的最小速度的大??；
（2）小球在P點(diǎn)時(shí)的初速度大小；
（3）小球在水平面上的落點(diǎn)到P點(diǎn)的距離。

【考點(diǎn)】帶電粒子（計(jì)重力）在勻強(qiáng)電場(chǎng)中的直線運(yùn)動(dòng)；牛頓第二定律的簡(jiǎn)單應(yīng)用；動(dòng)能定理的簡(jiǎn)單應(yīng)用；合運(yùn)動(dòng)與分運(yùn)動(dòng)的關(guān)系；繩球類模型及其臨界條件．

【答案】見試題解答內(nèi)容

【解答】

【點(diǎn)評(píng)】

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發(fā)布：2024/6/27 10:35:59組卷：523引用：3難度：0.4

相似題

1．如圖所示，BCDG是光滑絕緣的
3
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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(diǎn)平滑連接，整個(gè)軌道處在水平向左的勻強(qiáng)電場(chǎng)中，現(xiàn)有一質(zhì)量為m、帶正電的小滑塊（可視為質(zhì)點(diǎn)）置于水平軌道上，滑塊受到的電場(chǎng)力大小為
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mg
，滑塊與水平軌道間的動(dòng)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(diǎn)s=3R的A點(diǎn)由靜止釋放，滑塊到達(dá)與圓心O等高的C點(diǎn)時(shí)速度為多大？
（2）若滑塊從水平軌道上距離B點(diǎn)s=10R的A點(diǎn)由靜止釋放，求滑塊到達(dá)D點(diǎn)時(shí)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(diǎn)飛出軌道，求s的最小值。
發(fā)布：2024/11/12 18:0:2組卷：455引用：5難度：0.7
解析

2．如圖所示，空間有一水平勻強(qiáng)電場(chǎng)，在豎直平面內(nèi)有一初速度v₀的帶電微粒，沿圖中虛線由A運(yùn)動(dòng)至B，其能量變化情況是（重力不能忽略）（　　）

A．動(dòng)能減少，重力勢(shì)能增加，電勢(shì)能減少

B．動(dòng)能減少，重力勢(shì)能增加，電勢(shì)能增加

C．動(dòng)能不變，重力勢(shì)能增加，電勢(shì)能減少

D．動(dòng)能增加，重力勢(shì)能增加，電勢(shì)能減少

發(fā)布：2024/11/17 7:30:2組卷：562引用：42難度：0.9

解析

3．如圖所示，空間中在一矩形區(qū)域Ⅰ內(nèi)有場(chǎng)強(qiáng)大小E₁=1×10²N/C、方向水平向右的勻強(qiáng)電場(chǎng)；一條長(zhǎng)L=0.8m且不可伸長(zhǎng)的輕繩一端固定在區(qū)域Ⅰ的左上角O點(diǎn)，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(diǎn)豎直放置一足夠長(zhǎng)、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(chǎng)。把小球a拉至A點(diǎn)（輕繩繃直且水平）靜止釋放，當(dāng)小球a運(yùn)動(dòng)到O點(diǎn)正下方B點(diǎn)時(shí)，輕繩恰好斷裂。小球a進(jìn)入電場(chǎng)繼續(xù)運(yùn)動(dòng)，剛好從區(qū)域Ⅰ的右下角C點(diǎn)豎直向下離開電場(chǎng)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(dòng)到C點(diǎn)時(shí)速度的大小v_C和小球a從B到C過程電勢(shì)能的變化量ΔE_p；
（3）若小球a剛進(jìn)入圓筒時(shí)，另一絕緣小球b從D點(diǎn)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(shí)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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2．如圖所示，空間有一水平勻強(qiáng)電場(chǎng)，在豎直平面內(nèi)有一初速度v0的帶電微粒，沿圖中虛線由A運(yùn)動(dòng)至B，其能量變化情況是（重力不能忽略）（ ）

2．如圖所示，空間有一水平勻強(qiáng)電場(chǎng)，在豎直平面內(nèi)有一初速度v₀的帶電微粒，沿圖中虛線由A運(yùn)動(dòng)至B，其能量變化情況是（重力不能忽略）（　　）