(15分)如圖所示，兩帶有等量異種電荷的平行金屬板M、N豎直放置，兩板間的距離d＝0.4m，現(xiàn)將一質(zhì)量m＝1.0×10－2kg、電荷量q＝＋4×10－5C的帶電小球從兩極板上方A點(diǎn)，以v0＝2m/s的初速度水平拋出，A點(diǎn)距離兩板上端的高度h＝0.2m，之后小球恰從M板頂端位置無(wú)碰擦地進(jìn)入板間，做直線運(yùn)動(dòng)，直至打在N板上的B點(diǎn)，設(shè)空氣阻力不計(jì)，g＝10m/s2，勻強(qiáng)電場(chǎng)只存在于M、N之間，求：

⑴小球進(jìn)入電場(chǎng)時(shí)的速度大小和方向；
⑵兩極板間的電勢(shì)差U；
⑶小球到達(dá)B點(diǎn)時(shí)的動(dòng)能。

⑴v＝m/s，方向與水平方向成45°角斜向下；⑵U＝1000V；⑶EkB＝0.12J

解析試題分析：⑴小球開(kāi)始時(shí)做平拋運(yùn)動(dòng)，設(shè)小球進(jìn)入電場(chǎng)時(shí)的速度大小為v，方向與水平方向間的夾角為θ，根據(jù)動(dòng)能定理有：mgh＝－
解得：v＝＝m/s＝m/s
根據(jù)幾何關(guān)系有：cosθ＝＝，即θ＝45°
⑵由于小球進(jìn)入電場(chǎng)后做直線運(yùn)動(dòng)，因此所受合力方向與速度方向共線，即所受電場(chǎng)力方向只能水平指向N板，所以有：＝mgtanθ
解得兩極板間的電勢(shì)差為：U＝＝1000V
⑶對(duì)全程，根據(jù)動(dòng)能定理有：mg(h＋dtanθ)＋qU＝EkB－
解得：EkB＝mg(h＋dtanθ)＋qU＋＝0.12J
考點(diǎn)：本題主要考查了平拋運(yùn)動(dòng)規(guī)律、動(dòng)能定理的應(yīng)用，以及電場(chǎng)力的功的計(jì)算問(wèn)題，屬于中檔題。

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：計(jì)算題

（20分）如圖所示，電阻不計(jì)足夠長(zhǎng)的光滑平行金屬導(dǎo)軌與水平面夾角θ=300，導(dǎo)軌間距l(xiāng)，所在平面的正方形區(qū)域abcd內(nèi)存在有界勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B=0.2T，方向垂直斜面向上．甲、乙金屬桿質(zhì)量均為m=0.02kg、電阻相同，甲金屬桿處在磁場(chǎng)的上邊界，乙金屬桿距甲也為l，其中l(wèi)=0.4m．同時(shí)無(wú)初速釋放兩金屬桿，此刻在甲金屬桿上施加一個(gè)沿著導(dǎo)軌的外力F，保持甲金屬桿在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中始終與乙金屬桿未進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)的加速度相同．（取m/s2）

（1）乙金屬桿剛進(jìn)入磁場(chǎng)后做勻速運(yùn)動(dòng)，分析甲金屬桿所在的位置并計(jì)算乙的電阻R為多少？
（2）以剛釋放時(shí)t=0，寫(xiě)出從開(kāi)始到甲金屬桿離開(kāi)磁場(chǎng)，外力F隨時(shí)間t的變化關(guān)系，并說(shuō)明F的方向．
（3）若從開(kāi)始釋放到乙金屬桿離開(kāi)磁場(chǎng)，乙金屬桿中共產(chǎn)生熱量，試求此過(guò)程中外力F對(duì)甲做的功．

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：計(jì)算題

如圖所示，有兩塊大小不同的圓形薄板(厚度不計(jì))，質(zhì)量M=，半徑分別為和，兩板之間用一根長(zhǎng)的輕繩將薄板中心相連結(jié)（未畫(huà)出）.開(kāi)始時(shí)，兩板水平放置并疊合在一起，靜止于距離固定支架C高度處. 然后自由下落到C上，支架上有一半徑為 ()的圓孔，圓孔與兩薄板中心均在圓板中心軸線上. 薄板M與支架發(fā)生沒(méi)有機(jī)械能損失的碰撞（碰撞時(shí)間極短）. 碰撞后，兩板即分離，直到輕繩繃緊.在輕繩繃緊的瞬間，兩板立即具有共同速度.不計(jì)空氣阻力，，求：

(1)從兩板分離到輕繩繃緊經(jīng)歷的時(shí)間
(2)輕繩繃緊過(guò)程中系統(tǒng)損失的機(jī)械能

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：計(jì)算題

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：計(jì)算題

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R=0.40m。在軌道所在空間存在水平向右的勻強(qiáng)電場(chǎng)，電場(chǎng)強(qiáng)度E="1." 0×104N/C。現(xiàn)有一質(zhì)量m=0.10kg的帶電體（可視為質(zhì)點(diǎn)）放在水平軌道上與B端距離s=1.0m的位置，由于受到電場(chǎng)力的作用帶電體由靜止開(kāi)始運(yùn)動(dòng)，當(dāng)運(yùn)動(dòng)到圓弧形軌道的C端時(shí)，速度恰好為零。已知帶電體所帶電荷量q=8.0×10-5C，取g=10m/s2，求：

（1）帶電體在水平軌道上運(yùn)動(dòng)的加速度大小及運(yùn)動(dòng)到B端時(shí)的速度大小；
（2）帶電體運(yùn)動(dòng)到圓弧形軌道的B端時(shí)對(duì)圓弧軌道的壓力大小；
（3）帶電體沿圓弧形軌道運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，電場(chǎng)力和摩擦力對(duì)帶電體所做的功各是多少？

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：計(jì)算題

（１2分）一同學(xué)想設(shè)計(jì)一個(gè)軌道玩具，其設(shè)想是將一光滑的傾角為θ斜面軌道和一半徑為r的光滑半圓弧軌道兩軌道平滑無(wú)縫連接，半圓弧軌道最高點(diǎn)和最低點(diǎn)在同一豎直線上，在軌道連接處無(wú)能量損失，讓一小球從斜面上某一位置由靜止釋放，沿斜面軌道和半圓弧軌道運(yùn)動(dòng)，經(jīng)過(guò)圓弧的頂點(diǎn)水平拋出并垂直落在斜面上，如圖所示，如果他的想法可行，則斜面傾角θ應(yīng)滿足什么條件？在滿足條件的情況下，小球釋放位置距斜面底端高h(yuǎn)為？

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：計(jì)算題

（17分）如圖所示，半徑R＝1.0m的光滑圓弧軌道固定在豎直平面內(nèi)，軌道的一個(gè)端點(diǎn)B和圓心O的連線與水平方向間的夾角θ＝37°，另一端點(diǎn)C為軌道的最低點(diǎn)。C點(diǎn)右側(cè)的光滑水平面上緊挨C點(diǎn)靜止放置一木板，木板質(zhì)量M＝1kg，上表面與C點(diǎn)等高。質(zhì)量為m＝1kg的物塊（可視為質(zhì)點(diǎn)）從空中A點(diǎn)以v0＝1.2m/s的速度水平拋出，恰好從軌道的B端沿切線方向進(jìn)入軌道。已知物塊與木板間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ＝0.2，取g＝10m/s2。求：

（1）物塊經(jīng)過(guò)C點(diǎn)時(shí)的速度vC；
（2）若木板足夠長(zhǎng)，物塊在木板上相對(duì)滑動(dòng)過(guò)程中產(chǎn)生的熱量Q。

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：計(jì)算題

如圖所示為兩組平行金屬板，一組豎直放置，一組水平放置，今有一質(zhì)量為m、電量為q的電子靜止在豎直放置的平行金屬板的A點(diǎn)，經(jīng)電壓U0加速后通過(guò)B點(diǎn)進(jìn)入兩板間距為d、電壓為U的水平放置的平行金屬板間，若電子從兩塊水平平行板的正中間射入，且最后電子剛好能從右側(cè)的兩塊平行金屬板穿出，A、B分別為兩塊豎直板的中點(diǎn)，求：

（1）電子通過(guò)B點(diǎn)時(shí)的速度大小；
（2）右側(cè)平行金屬板的長(zhǎng)度；
（3）電子穿出右側(cè)平行金屬板時(shí)的動(dòng)能。

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：計(jì)算題

（10分）如圖所示，在場(chǎng)強(qiáng)E＝104N／C的水平勻強(qiáng)電場(chǎng)中，有一根長(zhǎng)l＝15 cm的細(xì)線，一端固定在O點(diǎn)，另一端系一個(gè)質(zhì)量m＝3 ×10-3kg，帶電荷量q＝2×10－6C的小球，當(dāng)細(xì)線處于水平位置時(shí)，小球從靜止開(kāi)始釋放，

（1）小球到達(dá)最低達(dá)最低點(diǎn)B時(shí)的速度是多大?
（2）小球到達(dá)最低點(diǎn)B時(shí)繩的拉力是多大？

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