(12分) 如圖所示，粗糙程度均勻的絕緣斜面傾角為θ。其下方O點處有一固定的正點電荷，電荷量為Q，OD⊥MN，OM=ON，質(zhì)量為m、帶負電的小滑塊以初速度v1從M點沿斜面上滑，到達N點時速度恰好為零，然后又滑回到M點，速度大小變?yōu)関2。若小滑塊帶電量大小為q且保持不變，可視為點電荷。求：

(1)N點的高度h；
(2)若小滑塊向上滑至D點處加速度大小為a，求小滑塊與斜面間的摩擦因數(shù)μ。

（1）（2）

解析試題分析：(1)設小物塊從M到N或N到M過程摩擦力做的功大小為Wf
M和N在到點電荷距離相等即在同一個等勢面上，所以電場力不做功，根據(jù)動能定理有
M到N：                   （2分）
N到M：                    （2分）
解得：             （2分）
根據(jù)幾何關系有  （1分）
經(jīng)過O點，電場力與斜面垂直，沿斜面方向有
 
垂直斜面方向
滑動摩擦力
解得： （1分）
考點：動能定理 電場力做功

練習冊系列答案
相關習題

科目：高中物理 來源： 題型：計算題

（16分）如圖所示，豎直平面內(nèi)的四分之一圓弧軌道下端與水平桌面相切，小滑塊A和B分別靜止在圓弧軌道的最高點和最低點�，F(xiàn)將A無初速度釋放，A與B碰撞后結合為一個整體，并沿桌面滑動。已知圓弧軌道光滑，半徑R=0.2m，A與B的質(zhì)量相等，A與B整體與桌面之間的動摩擦因數(shù)=0.2。取重力加速度g=10m/s2，求：

（1）碰撞前瞬間A的速率v。
（2）碰撞后瞬間A與B整體的速度。
（3）A與B整體在桌面上滑動的距離L。

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科目：高中物理 來源： 題型：計算題

（15分）如圖所示，MN與PQ為在同一水平面內(nèi)的平行光滑金屬導軌，間距l(xiāng)=0.5m，電阻不計，在導軌左端接阻值為R=0.6Ω的電阻．整個金屬導軌置于豎直向下的勻強磁場中，磁感應強度大小為B=2T．將質(zhì)量m=1kg、電阻r=0.4Ω的金屬桿ab垂直跨接在導軌上．金屬桿ab在水平拉力F的作用下由靜止開始向右做勻加速運動．開始時，水平拉力為F0=2N．
（1）求金屬桿ab的加速度大�。�
（2）求2s末回路中的電流大�。�
（3）已知開始2s內(nèi)電阻R上產(chǎn)生的焦耳熱為6.4J，求該2s內(nèi)水平拉力F所做的功．

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科目：高中物理 來源： 題型：計算題

（18分）一圓筒的橫截面如圖所示，其圓心為O。筒內(nèi)有垂直于紙面向里的勻強磁場，磁感應強度為B。圓筒下面有相距為d的平行金屬板M、N，其中M板帶正電荷，N板帶等量負電荷。質(zhì)量為m、電荷量為q的帶正電粒子自M板邊緣的P處由靜止釋放，經(jīng)N板的小孔S以速度v沿半徑SO方向射入磁場中，粒子與圈筒發(fā)生兩次碰撞后仍從S孔射出，設粒子與圓筒碰撞過程中沒有動能損失，且電荷量保持不變，在不計重力的情況下，求：

（1）M、N間電場強度E的大��；
（2）圓筒的半徑R；
（3）保持M、N間電場強度E不變，僅將M板向上平移，粒子仍從M板邊緣的P處由靜止釋放粒子自進入圓筒至從S孔射出期間，與圓筒的碰撞次數(shù)n。

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科目：高中物理 來源： 題型：計算題

（18分）如圖所示,固定的凹槽水平表面光滑,其內(nèi)放置U形滑板N,滑板兩端為半徑R="0.45" m
的1/4圓弧面,A和D分別是圓弧的端點,BC段表面粗糙,其余段表面光滑,小滑塊P1和P2的質(zhì)量均為m,滑板的質(zhì)量M=4m.P1和P2與BC面的動摩擦因數(shù)分別為μ1=0.10和μ2=0.40,最大靜摩擦力近似等于滑動摩擦力,開始時滑板緊靠槽的左端,P2靜止在粗糙面的B點。P1以v0="4.0" m/s的初速度從A點沿弧面自由滑下,與P2發(fā)生彈性碰撞后,P1停在粗糙面B點上,當P2滑到C點時,滑板恰好與槽的右端碰撞并與槽牢固粘連,P2繼續(xù)滑動,到達D點時速度為零,P1與P2可視為質(zhì)點,取g="10" m/s2。問：

（1）P2在BC段向右滑動時,滑板的加速度為多大？
（2）BC長度為多少？N、P1和P2最終靜止后,P1與P2間的距離為多少？

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科目：高中物理 來源： 題型：計算題

有一勻強電場的場強為40N／C，在同一條電場線上有A、B兩點，把質(zhì)量為2×10-9kg，帶電荷量為－1.5×10-8C的微粒從A點移到B點，電場力做1.5×10-6J的正功．求：
（1）A、B兩點間電勢差UAB是多少？
（2）A、B兩點間距離是多少？
（3）若微粒在A點具有與電場線同向的速度10m／s，在只有電場力作用的情況下，求經(jīng)過B點的速度？

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科目：高中物理 來源： 題型：計算題

（10分）如圖甲，MN、PQ兩條平行的光滑金屬軌道與水平面成θ = 30°角固定，M、P之間接電阻箱R，導軌所在空間存在勻強磁場，磁場方向垂直于軌道平面向上，磁感應強度為B = 0.5T。質(zhì)量為m的金屬桿a b水平放置在軌道上，其接入電路的電阻值為r�，F(xiàn)從靜止釋放桿a b，測得最大速度為vm。改變電阻箱的阻值R，得到vm與R的關系如圖乙所示。已知軌距為L = 2m，重力加速度g取l0m/s2，軌道足夠長且電阻不計。
（1）當R = 0時，求桿a b勻速下滑過程中產(chǎn)生感生電動勢E的大小及桿中的電流方向；
（2）求金屬桿的質(zhì)量m和阻值r；
（3）當R = 4Ω時，求回路瞬時電功率每增加1W的過程中合外力對桿做的功W。

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科目：高中物理 來源： 題型：計算題

如圖所示，半徑R=0.40m的光滑半圓環(huán)軌道處于豎直平面內(nèi)，半圓環(huán)與粗糙的水平地面相切于圓環(huán)的端點A。質(zhì)量m=0.l0kg的小球與水平地面之間的動摩擦因數(shù)為μ=0.3，小球以初速度v0="7.0" m/s在水平地面上向左運動4.0m后，沖上豎直半圓環(huán)，最后小球落在C點，取重力加速度g="10" m/s2，求：

（1）小球進入圓軌道通過A點時對軌道的壓力；
（2）小球經(jīng)過B點時速度；
（3）A、C間的距離；

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科目：高中物理 來源： 題型：計算題

（20分）如圖所示，電阻不計足夠長的光滑平行金屬導軌與水平面夾角θ=300，導軌間距l(xiāng)，所在平面的正方形區(qū)域abcd內(nèi)存在有界勻強磁場，磁感應強度為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，甲金屬桿處在磁場的上邊界，乙金屬桿距甲也為l，其中l(wèi)=0.4m．同時無初速釋放兩金屬桿，此刻在甲金屬桿上施加一個沿著導軌的外力F，保持甲金屬桿在運動過程中始終與乙金屬桿未進入磁場時的加速度相同．（取m/s2）

（1）乙金屬桿剛進入磁場后做勻速運動，分析甲金屬桿所在的位置并計算乙的電阻R為多少？
（2）以剛釋放時t=0，寫出從開始到甲金屬桿離開磁場，外力F隨時間t的變化關系，并說明F的方向．
（3）若從開始釋放到乙金屬桿離開磁場，乙金屬桿中共產(chǎn)生熱量，試求此過程中外力F對甲做的功．

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