[题目]如图甲.绝缘轨道位于同一竖直面内.其中段水平.段竖直.段为光滑的四分之一圆弧.圆心为.半径为.轨道最左端点处静置一质量为.电荷量为的物块.直线右侧有方向水平向右的电场.场强.在包含圆弧轨道的区域有方向垂直纸面向外的匀强磁场.在轨道端左侧有一放在水平光滑桌面上且可发射“炮弹的电磁炮模型.其结构图如图乙所示.电磁炮由两条等长的平行光滑导� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

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【题目】如图甲，绝缘轨道位于同一竖直面内，其中段水平，段竖直，段为光滑的四分之一圆弧，圆心为，半径为，轨道最左端点处静置一质量为、电荷量为的物块，直线右侧有方向水平向右的电场（图中未画出），场强，在包含圆弧轨道的区域有方向垂直纸面向外的匀强磁场，在轨道端左侧有一放在水平光滑桌面上且可发射“炮弹”的电磁炮模型，其结构图如图乙所示。电磁炮由两条等长的平行光滑导轨Ⅰ、Ⅱ与电源和开关串联，电源的电动势为，内阻为，导轨Ⅰ、Ⅱ相距为，电阻忽略不计，“炮弹”是一质量为、电阻为的不带电导体块，刚好与Ⅰ、Ⅱ紧密接触，距离两导轨右端为，的底面与轨道在同一水平面上，整个电磁炮处于均匀磁场中，磁场方向竖直向下，磁感应强度大小为，重力加速度为，不考虑在导轨内运动时的电磁感应现象，、可视为质点，并设在运动过程中所带电荷一直未变。

(1)求与碰撞前的速度的大小；

(2)设、的碰撞为弹性碰撞，若碰后恰能到达点，求与轨道之间的动摩擦因数；

(3)设碰后恰能到达点，若要求从点返回时始终不离开圆弧轨道，求区域内磁场的磁感应强度应满足的条件。

【答案】(1)；(2)；(3)

【解析】

(1)通过“炮弹”的回路的电流为：

对，由动能定理得：

安

又：

安

联立解得：

(2)、间完全弹性碰撞，取向右为正方向，由动量守恒定律和动能守恒得：

联立解得：

在右侧受到的电场力：

重力和电场力的合力大小为：

合

方向垂直于斜向右下，、两点对称，要恰能到达点只需刚到达点即可，设摩擦因数为，有：

解得：

(3)当由滑回点时，洛伦兹力指向点，可能离开轨道，受力如图

设相对转动角时，其速度为，对轨道的压力为，则有：

由能量守恒得：

要使得不离开轨道，须得：

联立解得：

因为

当时，即时，有：

故有：

区域内磁场的磁感应强度应满足的条件为

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【题目】如图所示，质量均为m的a、b两物体，放在两固定的水平挡板之间，物体间用一竖直放置的轻弹簧连接，在b物体上施加水平拉力F后，两物体始终保持静止状态，己知重力加速度为g，下列说法正确的是（）

A. a物体对水平挡板的压力大小可能为

B. a物体所受摩擦力的大小为F

C. b物体所受摩擦力的大小为F

D. 弹簧对b物体的弹力大小可能为mg

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【题目】（1）做“研究平抛运动”的实验时，让小球多次沿同一轨道运动，通过描点法画出小球做平抛运动的轨迹，为了探究影响平抛运动水平射程的因素，某同学通过改变抛出点的高度及初速度的方法做了6次实验，实验数据记录如下表：

序号	抛出点的高度（m）	水平初速度（m/s）	水平射程（m）
1	0.20	2	0.40
2	0.20	3	0.60
3	0.45	2	0.60
4	0.45	4	1.2
5	0.80	2	0.8
6	0.80	6	2.4

以下探究方案符合控制变量法的是______．

A．若探究水平射程与高度的关系，可用表中序号为1、3、5的实验数据

B．若探究水平射程与高度的关系，可用表中序号为2、4、6的实验数据

C．若探究水平射程与初速度的关系，可用表中序号为1、3、5的实验数据

D．若探究水平射程与初速度的关系，可用表中序号为2、4、6的实验数据

（2）某同学做“研究平抛运动的规律”的实验时，重复让小球从斜槽上相同位置由静止滚下，得到小球运动过程中的多个位置；根据画出的平抛运动轨迹测出小球多个位置的坐标（x，y），画出y-x2图象如图所示，图线是一条过原点的直线，说明小球运动的轨迹形状是______；设该直线的斜率为k，重力加速度为g，则小铁块从轨道末端飞出的速度为______．

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【题目】小明同学采用如图1所示的装置进行“验证机械能守恒定律”实验。

（1）除了图1装置中的器材之外，还必须从图2中选取实验器材，其名称是；

（2）指出图1装置中不合理的地方（一处）；

（3）小明同学得到了如图3的一条纸带，读出0、4两点间的距离为 cm；

（4）已知打点计时器的电源频率为50 Hz，打下计数点5时纸带速度的大小为 m/s（保留2位有效数字）。

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【题目】如图所示，整个轨道在同一竖直平面内，直轨道AB在底端通过一段光滑的曲线轨道与一个光滑的四分之一圆弧轨道CD平滑连接，圆弧轨道的最高点C与B点位于同一高度．圆弧半径为R，圆心O点恰在水平地面．一质量为m的滑块（视为质点）从A点由静止开始滑下，运动至C点时沿水平切线方向离开轨道，最后落在地面上的E点．已知A点距离水平地面的高度为H，OE=2R，重力加速度取g，不计空气阻力．求：

（1）滑块运动到C点时的速度大小VC；

（2）滑块运动过程中克服轨道摩擦力所做的功Wf；

（3）若滑块从直轨道上A′点由静止开始下滑，运动至C点时对轨道恰好无压力，则A′点距离水平地面的高度为多少？

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