(16分)如圖所示，LMN是豎直平面內(nèi)固定的光滑絕緣軌道，MN水平且足夠長，LM下端與MN相切．質(zhì)量為m的帶正電小球B靜止在水平上，質(zhì)量為2m帶正電小球A從LM上距水平高為h處由靜止釋放，在A球進入水平軌道之前，由于A、B兩球相距較遠，相互作用力可認為零，A球進入水平軌道后，A、B兩球間相互作用視為靜電作用．帶電小球均可視為質(zhì)點．已知A、B兩球始終沒有接觸．重力加速度為g．求：

（1）A球剛進入水平軌道的速度大��；

（2）A、B兩球相距最近時，A、B兩球系統(tǒng)的電勢能；

（3）A、B兩球最終的速度、大小．

 

【答案】

（1）? （2）? （3）? ,

【解析】

試題分析：（1）對A球下滑的過程，據(jù)機械能守恒得：

解得：

（2）A球進入水平軌道后，兩球系統(tǒng)動量守恒，當兩球相距最近時有共速：

解得：

據(jù)能得轉(zhuǎn)化和守恒定律：，得：

（3）當兩球相距最近之后，在靜電斥力作用下相互遠離，兩球距離足夠遠時，相互作用力為零，系統(tǒng)勢能也為零，速度達到穩(wěn)定.

,?

得：? ，

考點：本題考查了動能定理的應用、功能關(guān)系、動量守恒定律、電勢能.

 

練習冊系列答案
相關(guān)習題

科目：高中物理 來源： 題型：

(08年廣東實驗中學三模) (16分）如圖所示，在同時存在勻強電場和勻強磁場的空間中取正交坐標系Oxyz（x軸正方向水平向右，y軸正方向豎直向上）.勻強磁場方向與Oxy平面平行，且與x軸的夾角為，重力加速度為g.一質(zhì)量為m、電荷量為的帶電質(zhì)點沿平行于z軸正方向以速度v0做勻速直線運動.

（1）求電場強度的最小值及對應的磁感應強度；

（2）若電場強度為最小值，當帶電質(zhì)點通過y軸上的點時，撤去勻強磁場，求帶電質(zhì)點落在oxz平面內(nèi)的位置.

(3)現(xiàn)需求解在（2）中帶電質(zhì)點到達oxz平面內(nèi)的速度大小，試說明能否運用機械能守恒定律求解.

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科目：高中物理 來源： 題型：

（共16分）如圖所示，MN和PQ為豎直方向的兩平行長直金屬導軌，間距l為0.40m，電阻不計. 導軌所在平面與磁感慶強度B=5.0T的勻強磁場垂直。質(zhì)量m=6.0×10－2kg、電阻r=0.5Ω的金屬桿ab始終垂直于導軌，并與其保持光滑接觸。導軌兩端分別接有阻值均為3.0Ω的電阻R1和R2。重力加速度取10m/s2，且導軌足夠長，若使金屬桿ab從靜止開始下滑，求：

   （1）桿下滑的最大速率vm；

   （2）穩(wěn)定后整個電路耗電的總功率P；

   （3）桿下滑速度穩(wěn)定之后電阻R2兩端的電壓U.

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科目：高中物理 來源： 題型：

（共16分）如圖所示，MN和PQ為豎直方向的兩平行長直金屬導軌，間距l為0.40m，電阻不計. 導軌所在平面與磁感慶強度B=5.0T的勻強磁場垂直。質(zhì)量m=6.0×10－2kg、電阻r=0.5Ω的金屬桿ab始終垂直于導軌，并與其保持光滑接觸。導軌兩端分別接有阻值均為3.0Ω的電阻R1和R2。重力加速度取10m/s2，且導軌足夠長，若使金屬桿ab從靜止開始下滑，求：

   （1）桿下滑的最大速率vm；

   （2）穩(wěn)定后整個電路耗電的總功率P；

   （3）桿下滑速度穩(wěn)定之后電阻R2兩端的電壓U.

 

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科目：高中物理 來源：2012-2013學年廣東省汕頭市金山中學高二10月月考物理試卷（帶解析） 題型：計算題

(16分)、如圖所示，水平絕緣光滑軌道AB的B端與處于豎直平面內(nèi)的四分之一圓弧形粗糙絕緣軌道BC平滑連接，圓弧的半徑為R。在軌道所在空間存在水平向右的勻強電場，電場強度E,現(xiàn)有一質(zhì)量為m,帶電荷量為q的帶電體（可視為質(zhì)點）放在水平軌道上與B端距離s =5R的位置A，由于受到電場力的作用帶電體由靜止開始運動，當運動到圓弧形軌道的C端時，速度恰好為零。已知該帶電體所受電場力大小為重力的,重力加速度為g，求：

（1）帶電體在水平軌道上運動的加速度大小及運動到B端時的速度大�。�
（2）帶電體運動剛剛經(jīng)過圓弧形軌道的B點瞬間時對圓弧軌道的壓力大�。�
（3）帶電體沿圓弧形軌道從B到C的運動過程中，電場力和摩擦力帶電體所做的功各是多少。

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科目：高中物理 來源：2014屆廣東省汕頭市高二10月月考物理試卷（解析版） 題型：計算題

(16分)、如圖所示，水平絕緣光滑軌道AB的B端與處于豎直平面內(nèi)的四分之一圓弧形粗糙絕緣軌道BC平滑連接，圓弧的半徑為R。在軌道所在空間存在水平向右的勻強電場，電場強度E,現(xiàn)有一質(zhì)量為m,帶電荷量為q的帶電體（可視為質(zhì)點）放在水平軌道上與B端距離s =5R的位置A，由于受到電場力的作用帶電體由靜止開始運動，當運動到圓弧形軌道的C端時，速度恰好為零。已知該帶電體所受電場力大小為重力的,重力加速度為g，求：

（1）帶電體在水平軌道上運動的加速度大小及運動到B端時的速度大��；

（2）帶電體運動剛剛經(jīng)過圓弧形軌道的B點瞬間時對圓弧軌道的壓力大小；

（3）帶電體沿圓弧形軌道從B到C的運動過程中，電場力和摩擦力帶電體所做的功各是多少。

 

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