當(dāng)前位置： 2023-2024學(xué)年遼寧省六校協(xié)作體高三（上）期中物理試卷> 試題詳情

下圖為某同學(xué)設(shè)計(jì)的彈射裝置，水平軌道AB與豎直四分之一圓弧BC平滑連接，豎直四分之一圓弧DG、豎直四分之一圓弧軌道G'H和水平軌道HM均平滑連接，物塊剛好經(jīng)過(guò)GG′進(jìn)入G'H，O₁、C在同一水平面，O₂、G、G′、O₃在同一水平面，所有的軌道均絕緣，除水平軌道HM粗糙外，其余軌道均光滑；圓弧BC半徑R₁和圓弧DG半徑R₂均為R，HM長(zhǎng)度為2R，N點(diǎn)為HM的中點(diǎn)，虛線(xiàn)框內(nèi)存在著水平向右的勻強(qiáng)電場(chǎng)?，F(xiàn)將一質(zhì)量為1.5m不帶電的小物塊a壓縮絕緣彈簧至A點(diǎn)并鎖定。解開(kāi)鎖K，小物塊恰好到達(dá)C點(diǎn)。現(xiàn)將一質(zhì)量為m,帶電量為q的另一小物塊b壓縮絕緣彈簧至A點(diǎn)并鎖定，解開(kāi)鎖K，小物塊b經(jīng)C點(diǎn)經(jīng)過(guò)電場(chǎng)后并沿著水平方向進(jìn)入圓弧軌道DG，經(jīng)過(guò)D點(diǎn)時(shí)物塊對(duì)軌道的作用力恰好為零。設(shè)小物塊在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中帶電量始終保持不變，空氣阻力忽略不計(jì)，重力加速度為g。試求：
（1）小物塊b到達(dá)管口C時(shí)的速度大小v_C；
（2）求電場(chǎng)強(qiáng)度E的大小；
（3）設(shè)小物塊b與右端豎直墻壁碰撞后以原速率返回，小物塊最終停在N點(diǎn)，求小物塊與軌道之間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ（μ＜1）。

【考點(diǎn)】從能量轉(zhuǎn)化與守恒的角度解決電場(chǎng)中的問(wèn)題；動(dòng)能定理的簡(jiǎn)單應(yīng)用．

【答案】見(jiàn)試題解答內(nèi)容

【解答】

【點(diǎn)評(píng)】

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發(fā)布：2024/10/16 0:0:1組卷：33引用：4難度：0.4

相似題

1．如圖所示，在場(chǎng)強(qiáng)大小為E、方向豎直向上的勻強(qiáng)電場(chǎng)內(nèi)取一個(gè)半徑為R的圓周，圓周所在平面平行于電場(chǎng)方向，O點(diǎn)為該圓周的圓心，A點(diǎn)是圓周上的最低點(diǎn)，B點(diǎn)是圓周上最右側(cè)的點(diǎn)。在A點(diǎn)有放射源，在圓周所在的平面內(nèi)沿著垂直電場(chǎng)向右的方向釋放出相同的正粒子，這些粒子從A點(diǎn)發(fā)出時(shí)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(jì)重力。試求：
（1）某一粒子運(yùn)動(dòng)軌跡經(jīng)過(guò)圓周上的B點(diǎn)，求該粒子從A點(diǎn)發(fā)出時(shí)的初速度大小。
（2）取圓周上的C點(diǎn)，使OC連線(xiàn)與OA夾角為θ，試求出粒子經(jīng)過(guò)C點(diǎn)時(shí)的動(dòng)能表達(dá)式。
（3）若第（2）問(wèn)中的C點(diǎn)位置滿(mǎn)足θ=60°，則從BC之間穿過(guò)圓周的這些粒子中經(jīng)過(guò)圓周時(shí)所獲得的最大動(dòng)能和最小動(dòng)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
2．如圖，ABD為豎直平面內(nèi)的絕緣軌道，其中AB段是長(zhǎng)為s=1.25的粗糙水平面，其動(dòng)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(diǎn)，整個(gè)軌道處在豎直向下的勻強(qiáng)電場(chǎng)中，場(chǎng)強(qiáng)大小E=5.0×10³V/m。一帶負(fù)電小球以速度v₀沿水平軌道向右運(yùn)動(dòng)，接著進(jìn)入半圓軌道后，恰能通過(guò)最高點(diǎn)D點(diǎn)。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(zhǎng)，小球可視為質(zhì)點(diǎn)，整個(gè)運(yùn)動(dòng)過(guò)程無(wú)電荷轉(zhuǎn)移）
（1）小球能通過(guò)軌道最高點(diǎn)D時(shí)的速度大??；
（2）帶電小球在從D點(diǎn)飛出后，首次落到水平軌道上時(shí)的位移大小；
（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
3．兩平行金屬板相距為d,電勢(shì)差為U，一電子（不計(jì)重力）質(zhì)量為m電荷量為e,從O點(diǎn)沿垂直于極板的方向射出，最遠(yuǎn)到達(dá)A點(diǎn)，然后返回，如圖所示，OA=h,此電子具有的初動(dòng)能是（　　）
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

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3．兩平行金屬板相距為d,電勢(shì)差為U，一電子（不計(jì)重力）質(zhì)量為m電荷量為e,從O點(diǎn)沿垂直于極板的方向射出，最遠(yuǎn)到達(dá)A點(diǎn)，然后返回，如圖所示，OA=h,此電子具有的初動(dòng)能是（ ）

3．兩平行金屬板相距為d,電勢(shì)差為U，一電子（不計(jì)重力）質(zhì)量為m電荷量為e,從O點(diǎn)沿垂直于極板的方向射出，最遠(yuǎn)到達(dá)A點(diǎn)，然后返回，如圖所示，OA=h,此電子具有的初動(dòng)能是（　　）