【題目】如圖所示，豎直面內(nèi)的光滑絕緣軌道，處于豎直向下的勻強(qiáng)電場(chǎng)中．一個(gè)帶負(fù)電的小球從斜軌道上的A點(diǎn)由靜止釋放，沿軌道滑下，已知小球的質(zhì)量為m，電荷量為－q，勻強(qiáng)電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)大小為E，斜軌道的傾角為α，圓軌道半徑為R，斜軌道與圓軌道平滑連接，小球的重力大于所受的電場(chǎng)力．

(1) 求小球沿軌道滑下的加速度的大��；

(2) 若使小球通過(guò)圓軌道頂端的B點(diǎn)，求A點(diǎn)距圓軌道最低點(diǎn)的豎直高度h1至少為多大；

(3) 若小球從距圓軌道最低點(diǎn)的豎直高度h2＝5R處由靜止釋放，假設(shè)其能通過(guò)圓軌道頂端B點(diǎn)，求從釋放到B點(diǎn)的過(guò)程中小球機(jī)械能的改變量．

【答案】（1）（2）R（3）減少3qER.

【解析】

(1)由牛頓第二定律有

(mg－qE)sinα＝ma

解得

a＝

(2)球恰能過(guò)B點(diǎn)有：

mg－qE＝m①

由動(dòng)能定理，從A點(diǎn)到B點(diǎn)過(guò)程，則有：

②

由①②解得

h1＝R.

(3)從釋放到B的過(guò)程中，因電場(chǎng)力做的總功為負(fù)功，電勢(shì)能增加，則增加量：

ΔE＝qE(h2－2R)＝qE(5R－2R)＝3qER.

由能量守恒定律得機(jī)械能減少，且減少量為3qER.

答案：（1）（2）R（3）減少3qER.

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：

【題目】如圖所示是由電源E、靈敏電流計(jì)G、滑動(dòng)變阻器R和平行板電容器C組成的電路，開(kāi)關(guān)S閉合.在下列四個(gè)過(guò)程中，靈敏電流計(jì)中有方向由a到b電流的是（ ）

A. 在平行板電容器中插入電介質(zhì)

B. 減小平行板電容器兩極板間的距離

C. 減小平行板電容器兩極板的正對(duì)面積

D. 增大平行板電容器兩極板的正對(duì)面積

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖是一升降機(jī)的運(yùn)動(dòng)情況，升降機(jī)底部安裝一個(gè)加速度傳感器，其上放置了一個(gè)質(zhì)量為m的小物塊，如圖甲所示。升降機(jī)從t=0時(shí)刻開(kāi)始豎直向上運(yùn)動(dòng)，加速度傳感器顯示加速度a隨時(shí)間t變化如圖乙所示。取豎直向上為正方向，重力加速度為g，以下判斷正確的是（　　）

A.t=t0時(shí)刻，物塊所受的支持力大小為mg

B.t=3t0時(shí)刻，物塊所受支持力大小為2mg

C.在0~2t0時(shí)間內(nèi)，物塊先處于失重狀態(tài)，后處于超重狀態(tài)

D.在t0~3t0時(shí)間內(nèi)，物塊先處于失重狀態(tài)，后處于超重狀態(tài)

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】兩列波速相同的簡(jiǎn)諧橫波沿x軸相向傳播，實(shí)線波的頻率為3Hz，振幅為10cm，虛線波的振幅為5cm，t＝0時(shí)，兩列波在如圖所示區(qū)域內(nèi)相遇，則（　�。�

A.兩列波在相遇區(qū)域內(nèi)會(huì)發(fā)生干涉現(xiàn)象

B.實(shí)線波和虛線波的頻率之比為3：2

C.t＝s時(shí)，x＝9m處的質(zhì)點(diǎn)實(shí)際振動(dòng)方向向下

D.t＝s時(shí)，x＝4m處的質(zhì)點(diǎn)實(shí)際位移大小|y|>12.5cm

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖甲所示，質(zhì)量為0.5kg的物體在水平粗糙的地面上受到一水平外力F作用運(yùn)動(dòng)，當(dāng)物塊運(yùn)動(dòng)位移9m時(shí)，撤去力F，最后物塊停止運(yùn)動(dòng)。整個(gè)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中外力F做功和物體克服摩擦力做功與物體位移的關(guān)系如圖乙所示，重力加速度g取。下列分析正確的是（ ）

A.物體與地面之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.4

B.時(shí)，物體速度為6m/s

C.前9m運(yùn)動(dòng)過(guò)程中物體的加速度為

D.物體運(yùn)動(dòng)的位移為13m

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】某次“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”的實(shí)驗(yàn)中，用6V、50Hz的打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打出的一條無(wú)漏點(diǎn)的紙帶，如圖所示，O點(diǎn)為重錘下落的起點(diǎn)，選取的計(jì)數(shù)點(diǎn)為A、B、C、D，各計(jì)數(shù)點(diǎn)到O點(diǎn)的長(zhǎng)度已在圖上標(biāo)出，單位為毫米，重力加速度取9.8m/s2，若重錘質(zhì)量為1kg，則

①．打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打出B點(diǎn)時(shí)，重錘下落的速度vB= m/s，重錘的動(dòng)能EkB= J。

②．從開(kāi)始下落算起，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打B點(diǎn)時(shí)，重錘的重力勢(shì)能減小量為 J。

③．根據(jù)紙帶提供的數(shù)據(jù)，在誤差允許的范圍內(nèi)，重錘從靜止開(kāi)始到打出B點(diǎn)的過(guò)程中，得到的結(jié)論是 。

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】中國(guó)散裂中子源項(xiàng)目由中國(guó)科學(xué)院和廣東省共同建設(shè)，選址于廣東省東莞市大朗鎮(zhèn)，截止到2019年8月23日正式投入運(yùn)行1年。散裂中子源就是一個(gè)用中子來(lái)了解微觀世界的工具，如一臺(tái)“超級(jí)顯微鏡”，可以研究DNA、結(jié)晶材料、聚合物等物質(zhì)的微觀結(jié)構(gòu)。下列關(guān)于中子的說(shuō)法正確的是（ ）

A.盧瑟福預(yù)言了中子的存在，并通過(guò)實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)了中子

B.原子核中的中子與其他核子間無(wú)庫(kù)侖力，但有核力，有助于維系原子核的穩(wěn)定

C.散裂中子源中產(chǎn)生的強(qiáng)中子束流可以利用電場(chǎng)使之慢化

D.若散裂中子源中的中子束流經(jīng)慢化后與電子顯微鏡中的電子流速度相同，此時(shí)中子的物質(zhì)波波長(zhǎng)比電子的物質(zhì)波波長(zhǎng)長(zhǎng)

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，質(zhì)量為1kg的小球以4m/s的速度從桌面豎直上拋，到達(dá)的最大高度為0.8m，返回后，落到桌面下1m的地面上，取桌面為重力勢(shì)能的參考平面，則下述說(shuō)法正確的是(　　)

A.小球在最高點(diǎn)時(shí)具有的重力勢(shì)能為18J

B.小球在最高點(diǎn)時(shí)具有的機(jī)械能為16J

C.小球落地前瞬間具有的機(jī)械能為8J

D.小球落地前瞬間具有的動(dòng)能為18J

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，ABCD為一正方形，M、N、P、Q分別為正方形四條邊的中點(diǎn)，空間存在與正方形平面平行且范圍足夠大的勻強(qiáng)電場(chǎng)。已知質(zhì)子由A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)電場(chǎng)力做功為-10eV、質(zhì)子由A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到C點(diǎn)電場(chǎng)力做功為-20eV。則下列說(shuō)法正確的是（　�。�

A.電場(chǎng)強(qiáng)度的方向應(yīng)由C指向A

B.質(zhì)子由Q點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到N點(diǎn)的過(guò)程中，電場(chǎng)力不做功

C.電子由B點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到D點(diǎn)的過(guò)程中，電場(chǎng)力做功10eV

D.電子由M點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到A點(diǎn)的過(guò)程中，電子的電勢(shì)能增加15eV

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