當前位置： 2021-2022學年山東省濟南市高一（下）期末物理試卷> 試題詳情

如圖所示，在豎直向下的勻強電場中有軌道ABCDFMNP，其中BC部分為水平軌道，與曲面AB平滑連接。CDF和FMN是豎直放置的半圓軌道，在最高點F對接，與BC在C點相切。NP為一與FMN相切的水平平臺，P處固定一輕彈簧。點D、N、P在同一水平線上。水平軌道BC粗糙，其余軌道均光滑，一可視為質(zhì)點的質(zhì)量為m=0.02kg的帶正電的滑塊從曲面AB上某處由靜止釋放。已知勻強電場場強E=2N/C，B=C段長度L=1m,CDF的半徑R=0.1m,FMN的半徑r=0.05m,滑塊帶電量q=0.1C，滑塊與BC間的動摩擦因數(shù)μ=0.5，重力加速度g=10m/s²，求：

（1）滑塊通過F點的最小速度v_F；
（2）若滑塊恰好能通過F點，求滑塊釋放點到水平軌道BC的高度h₀；
（3）若滑塊在整個運動過程中，始終不脫離軌道，且彈簧的形變始終在彈性限度內(nèi)，求滑塊釋放點到水平軌道BC的高度h需要滿足的條件。

【考點】從能量轉(zhuǎn)化與守恒的角度解決電場中的問題；動能定理的簡單應(yīng)用；繩球類模型及其臨界條件．

【答案】見試題解答內(nèi)容

【解答】

【點評】

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發(fā)布：2024/4/20 14:35:0組卷：224引用：5難度：0.2

相似題

1．如圖，ABD為豎直平面內(nèi)的絕緣軌道，其中AB段是長為s=1.25的粗糙水平面，其動摩擦因數(shù)為μ=0.1，BD段為半徑R=0.2m的光滑半圓，兩段軌道相切于B點，整個軌道處在豎直向下的勻強電場中，場強大小E=5.0×10³V/m。一帶負電小球以速度v₀沿水平軌道向右運動，接著進入半圓軌道后，恰能通過最高點D點。已知小球的質(zhì)量為m=2.0×10^-2kg,所帶電荷量q=2.0×10^-5C，g=10m/s²．（水平軌道足夠長，小球可視為質(zhì)點，整個運動過程無電荷轉(zhuǎn)移）
（1）小球能通過軌道最高點D時的速度大??；
（2）帶電小球在從D點飛出后，首次落到水平軌道上時的位移大??；
（3）小球的初速度v₀。
發(fā)布：2024/10/31 20:30:2組卷：968引用：9難度：0.1
解析
2．兩平行金屬板相距為d,電勢差為U，一電子（不計重力）質(zhì)量為m電荷量為e,從O點沿垂直于極板的方向射出，最遠到達A點，然后返回，如圖所示，OA=h,此電子具有的初動能是（　?。?/h2>
A．
edh
U
B．edUh C．
e
U
dh
D．
e
U
h
d
發(fā)布：2024/10/31 5:0:1組卷：551引用：34難度：0.9
解析
3．如圖所示，在場強大小為E、方向豎直向上的勻強電場內(nèi)取一個半徑為R的圓周，圓周所在平面平行于電場方向，O點為該圓周的圓心，A點是圓周上的最低點，B點是圓周上最右側(cè)的點。在A點有放射源，在圓周所在的平面內(nèi)沿著垂直電場向右的方向釋放出相同的正粒子，這些粒子從A點發(fā)出時的初速度大小各不相同，已知粒子的質(zhì)量為m,電量為q,不計重力。試求：
（1）某一粒子運動軌跡經(jīng)過圓周上的B點，求該粒子從A點發(fā)出時的初速度大小。
（2）取圓周上的C點，使OC連線與OA夾角為θ，試求出粒子經(jīng)過C點時的動能表達式。
（3）若第（2）問中的C點位置滿足θ=60°，則從BC之間穿過圓周的這些粒子中經(jīng)過圓周時所獲得的最大動能和最小動能分別是多少？
發(fā)布：2024/10/31 8:0:1組卷：15引用：1難度：0.6
解析

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2．兩平行金屬板相距為d,電勢差為U，一電子（不計重力）質(zhì)量為m電荷量為e,從O點沿垂直于極板的方向射出，最遠到達A點，然后返回，如圖所示，OA=h,此電子具有的初動能是（ ?。?/h2>

2．兩平行金屬板相距為d,電勢差為U，一電子（不計重力）質(zhì)量為m電荷量為e,從O點沿垂直于極板的方向射出，最遠到達A點，然后返回，如圖所示，OA=h,此電子具有的初動能是（　?。?/h2>