题目内容

【题目】如图所示，半径为r的绝缘光滑圆环固定在竖直平面内，环上套有一个质量为m、带正电的珠子，空间存在水平向右的匀强电场，珠子所受的电场力是其重力的倍，将珠子从环上最低位置A点由静止释放，那么珠子所能获得的最大动能是多少？

【答案】

【解析】受力平衡时，小球动能最大．受力平衡之前合力做正功动能增加，受力平衡之后合力做负功动能减少． 设小球与竖直方向夹角为θ时，重力与弹力的合力等于电场力， 由三力平衡时的闭合三角形定则知受力如图：


tanθ==
得θ=37°
从运动至动能最大此过程重力做负功，电场力做正功，支持力始终垂直于v，所以不做功
由动能定理得：W-G=Ek
即为：Fd-mgH=Ek
得：Ek=0.75mgrsin37°-mgr（1-cos37°）=

练习册系列答案
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【题目】中国是世界上第3个掌握卫星回收技术的国家。将某次卫星回收过程落地前的运动简化为竖直方向的匀减速直线运动、匀速直线运动和撞击地面速度减为0的运动三个阶段，并作v-t图像如图所示，撞击过程未显示。设匀减速开始时的高度H=1075m，撞击地面时间Δt=0.125s，重力加速度g=10m/s2。求

(1)卫星匀速运动阶段的速度大小；

(2)卫星在匀减速运动阶段受到的阻力大小和撞击地面时受到地面的平均作用力大小之比。

【题目】一平行板电容器，两板之间的距离d和两板面积S都可以调节，电容器两板与电池相连接．以Q表示电容器的电量，E表示两极板间的电场强度，则（　　）

A. 当d增大、S不变时，Q减小、E减小 B. 当S增大、d不变时，Q增大、E增大 C. 当S减小、d增大时，Q增大、E增大 D. 当S减小、d减小时，Q不变、E不变

【题目】用一根绳子竖直向上拉物块，物块从静止开始运动，绳子拉力的功率按如图所示规律变化，已知物块的质量为m，重力加速度为， 时间内物块做匀加速直线运动， 时刻后功率保持不变， 时刻物块达到最大速度，则下列说法正确的是（ ）

A. 物块始终做匀加速直线运动

B. 时间内物块的加速度大小为

C. 时刻物块的速度大小为

D. 时间内物块上升的高度为

【题目】下列说法正确的是（　　）

A. 洗衣机工作时机壳的振动频率等于其固有频率

B. 鼓手随音乐敲击鼓面时鼓面的振动是自由振动

C. 为了防止桥梁发生共振而坍塌,部队要齐步通过桥梁

D. 声音可振碎玻璃杯，是因为玻璃杯发生了共振

【题目】如图所示，粒子源O可以源源不断地产生初速度为零的正离子同位素，即这些正离子带相同的电量q，质量却不相同。所有的正离子先被一个电压为U0的匀强加速电场加速，再从两板中央垂直射入一个匀强偏转电场，已知此偏转电场两板间距为d，板间电压为2U0，偏转后通过下极板上的小孔P离开电场。经过一段匀速直线运动后，正离子从Q点垂直于边界AB进入一正方形的区域匀强磁场（磁感应强度为B，方向垂直纸面向里），不计正离子的重力及离子之间的相互作用力，求：

（1）当正离子从P点离开偏转电场时，求P点和极板左端间的距离L以及此时的速度偏转角；

（2）求质量为m的离子在磁场中做圆周运动的半径R；

（3）若质量为4m的离子垂直打在磁场边界AD的中点处，求能打在边界AD上的正离子的质量范围。

【题目】为验证物体所受合外力一定时，加速度与质量成反比，同学们设计了如图ａ所示的装置来进行实验。在自制的双层架子上固定带有刻度标记的水平木板，架子放在水平桌面上。实验操作步骤如下：

①适当调整装置，使装置不带滑轮的一端稍稍垫高一些。

②在两个托盘中放入砝码，并使两托盘质量（含砝码）相同，且远小于小车的质量。连接小车的细线跨过定滑轮与托盘相连。

③让两小车紧靠右边的挡板，小车前端在刻度尺上的读数如图ａ所示，在甲车上放上砝码，同时释放两小车，当小车运动一段时间后，用手机对整个装置进行拍照。结合照片和小车的初始刻度标记，得到甲、乙两车运动的距离分别为s1、s2。

④在甲小车上逐渐增加砝码个数，重复步骤③

（1）本实验的原理是通过验证小车发生的位移与小车（含砝码）的质量成_________关系，来验证合外力一定时加速度与质量成反比。

（2）实验前将装置右端稍稍垫高一些的目的是____________________________。

（3）某次拍到的照片如图ｂ所示，则小车通过的位移是_________________cm

（4）如果以为横坐标，以甲车（含砝码）的质量为纵坐标，作出的图线如图c所示，则该直线斜率代表的物理量是____________________________，其大小为______________。

【题目】如图所示，a、b、c、d为正四面体的四个顶点，O点为d点在底面上的投影，在a、b两点分别放置等量的负点电荷，则（　　）

A. c点电势大于d点电势 B. c、d两点的电场强度相同 C. 沿Od移动负电荷，电荷的电势能不断增大 D. 沿cd移动正电荷，电场力先做正功，后做负功

【题目】(多选)如图甲所示，一轻质弹簧的下端固定在水平面上，上端放置一物体(物体与弹簧不连接)，初始时物体处于静止状态．现用竖直向上的拉力F作用在物体上，使物体开始向上做匀加速运动，拉力F与物体位移x之间的关系如图乙所示(g＝10 m/s2)，则下列结论正确的是(　　)

A. 物体与弹簧分离时，弹簧处于压缩状态

B. 弹簧的劲度系数为7.5 N/cm

C. 物体的质量为2 kg

D. 物体的加速度大小为5 m/s2

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