[题目]如图所示.一个半径R=0.5m的圆形轨道固定在竖直面内.以其最高点O为坐标原点建立平面直角坐标系xoy.其中x轴沿水平方向.y轴沿竖直方向.整个空间存在范围足够大.方向竖直向下的匀强电场.规定O点为电势能及重力势能的零点.若从O点将一个质量m=0.1kg.可视为质点的带正电小球以v0=2m／s的速度平行于x轴抛出.小球落于轨道上x=0.4m处的A点.� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

题目内容

【题目】如图所示，一个半径R=0.5m的圆形轨道固定在竖直面内，以其最高点O为坐标原点建立平面直角坐标系xoy，其中x轴沿水平方向，y轴沿竖直方向，整个空间存在范围足够大、方向竖直向下的匀强电场，规定O点为电势能及重力势能的零点。若从O点将一个质量m=0.1kg、可视为质点的带正电小球以v0=2m／s的速度平行于x轴抛出，小球落于轨道上x=0.4m处的A点，若该小球抛出速度增至4v0，小球将沿轨道做完整的圆周运动，已知重力加速度g=10m／s2，则下列说法正确的是

A. 小球所受电场力大小等于其重力的4倍

B. 小球以v0=2m／s的速度抛出后运动至A点的过程中，其速度变化量为8m／s，方向竖直向下

C. 小球以4v0的速度抛出后的运动过程中，小球与轨道间的最大弹力为29.8N

D. 小球以4v0的速度抛出后的运动过程中，小球机械能的最大值为6.2J

【答案】BD

【解析】带电小球以v0=2m/s的速度沿x轴正向抛出，小球落于轨道上x=0.4m处，由运动公式：，x=v0t，解得t=0.2s，a=40m/s2，由牛顿第二定律mg+qE=ma，解得qE=3mg，选项A错误；小球以v0=2m/s的速度抛出后从最高点至最低点的运动过程，其速度变化为v=at=8m/s，方向竖直向下，选项B正确；小球以4v0的速度抛出后从最高点至最低点的运动过程中由动能定理可得：，解得v=12m/s，在最低点：N-(qE+mg)=mv2/R，解得N=32.8N,选项C错误；小球运动至最低点时，电势能最小，机械能最大，最大值为，选项D正确；故选BD.

练习册系列答案

A. 若甲图中的筷子竖直，鹌鹑蛋静止，则鹌鹑蛋的重力与静摩擦力大小相等

B. 若乙图中的鹌鹑蛋始终处于静止状态，则两根筷子给鹌鹑蛋的作用力方向竖直向上

C. 若乙图中的鹌鹑蛋始终处于静止状态，增大筷子与水平方向的夹角，鹌鹑蛋受到的摩擦力和弹力都增大

D. 若丙图中的筷子水平，鹌鹑蛋静止，此时下面筷子对鹌鹑蛋的力大于上面筷子对鹌鹑蛋的力

【题目】某同学利用如图所示的实验装置验证机械能守恒定律，某物块通过细线绕过光滑的小定滑轮拴着放在水平轨道上的小车（可视为质点），在轨道的A点和B点分别安装有一光电门，小车上有一宽度为d的挡光片，用游标卡尺测出挡光片的宽度如图甲所示，现把小车拉到水平面上的某点由静止释放，挡光片通过A位置的挡光时间为t1，通过B位置的挡光时间为t2。为了证明小车通过A、B过程中系统的机械能守恒，还需要进行一些实验测量和列式证明。

（1）挡光片的宽度d=___________mm.

（2）在下列实验测量步骤中，必要的数据测量有_____________

A. 用天平测出小车的质量m1和物块的质量m2

B. 测出小车通过A、B两光电门之间所用的时间Δt

C. 测出滑轮上端离水平轨道的高度h

D. 测出小车在A、B位置时绳子与水平方向夹角θ1和θ2

（3）若该同学用d和t的比值来反映小车经过A、B光电门时的速度，并设想如果能满足_____________________________关系式（用上述物理量表示），即能证明小车和物体组成的系统机械能守恒。

【题目】如图，以O点为圆心，半径为R的圆形区域内有垂直于纸面向内的匀强磁场，磁感应强度大小为B，线段是圆的一条直径，有一个质量为m、电荷量为+q的粒子在纸面内从P点射入磁场，射入磁场时速度方向与的夹角为30°，重力不计。

（1）若离子在点离开圆形磁场区域，求离子的速度大小；

（2）现有大量该种离子，速率大小都是，在纸面内沿各个方向通过P点进入圆形磁场区域，试通过计算找出粒子只能在圆周的哪一步分射出圆形区域（不计粒子间相互作用）；

（3）若在圆形区域左侧还存在一个以，为边界的条形区域磁场，磁感应强度大小与圆形区域内相同，方向垂直纸面向外，两边界间距，且有，其中与圆形区域相切，研究（2）问中离子的运动，求“射出圆形区域的位置”与P点相距最远的那些离子，它们从P点进入圆形区域直到离开条形区域所用的时间。

【题目】如图甲所示，质量m=4kg的物块静止在光滑水平面上，现将水平向右的拉力F作用在物块上，拉力F随物块位移变化的情况如图乙所示，x=18m后撤去拉力，下列说法正确的是

A. x=5m时，物块的速度达到最大

B. x=5m与x=15m时，物块的速度等大反向

C. 物块的最大速度为5m/s

D. 撤去拉力F后物块的速度大小为2m/s

【题目】如图所示，质量均为m=50kg的A、B两气缸静止于水平地面上。A气缸及活塞a导热性良好，与地面间的动摩擦因数0.4；B气缸固定在地面上且B气缸与活塞b均由绝热材料制成；活塞以a、活塞b、连接杆的重力及活塞与气缸间的摩擦均忽略不计，两活塞面积均为S=20cm2。初始状态，A、B两气缸中封闭了等量的理想气体，气柱长度均为L0=0.6m，此时气体温度与外界温度相等，均为27℃，气体压强与外界大气压强相等，均为Pa。现通过电热丝缓慢地对B气缸中气体加热，直至B气缸中气柱长度增加为LB=0.8m。已知该过程中环境温度及外界大气压强一直保持不变，重力加速度g=10m／s2，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，热力学温度与摄氏温度间的关系为T=t+273K，求：