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如图所示,在虚线AB的左侧固定着一个半径R=0.2m的1/4光滑绝缘竖直轨道,轨道末端水平,下端距地面高H=5m,虚线AB右侧存在水平向右的匀强电场,场强E=2×103 V/m。有一带负电的小球从轨道最高点由静止滑下,最终落在水平地面上,已知小球的质量m=2g,带电量q=1×10-6 C,小球在运动中电量保持不变,不计空气阻力(取g=10m/s2)求:

(1)小球落地的位置离虚线AB的距离;
(2)小球落地时的速度。

1.5m  m/s    tanθ=10     θ=arctan10(与水平方向夹角)

解析试题分析:小球进入磁场以后的运动可分解为水平方向的匀变速直线运动和竖直方向上的自由落体运动,可根据机械能守恒定律求出水平方向的初速度,然后根据自由落体运动求出时间,从而求出水平位移,以及两个方向上的末速度,再求出合速度大小。
(1)根据机械能守恒得mgR= 则 v0=2m/s     
而小球在空中运动的时间 t==1s
水平方向上的加速度ax==1m/s2   
故水平位移Sx=v0t-=1.5m
落地时水平速度 vx=v0-at=1m/s   
竖直速度vy="gt=10m/s" 则合速度vt==m/s  
tanθ=10,θ=arctan10(与水平方向夹角)
考点:机械能守恒,速度的合成与分解

练习册系列答案
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科目:高中物理 来源: 题型:计算题

如图所示,一不可伸长的轻绳上端悬挂于O点,下端系一质量m=1.0kg的小球。现将小球拉到A点(保持绳绷直)由静止释放,当它经过B点时绳恰好被拉断,小球平抛后落在水平地面上的C点。地面上的D点与OB在同一竖直线上,已知绳长L=1.0m,B点离地高度H=1.0m,AB两点的高度差h=0.5m,重力加速度g取10m/s2,不计空气阻力影响,求:

(1)地面上DC两点间的距离s
(2)轻绳所受的最大拉力大小。

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科目:高中物理 来源: 题型:计算题

(16分)如图所示,ABC为光滑轨道,其中AB段水平,BC段是半径为R的圆弧,AB与BC相切于B点,A处有一竖直墙面,一轻弹簧的一端固定于墙上,另一端与一质量为M的物块相连接,当弹簧处于原长状态时,物块恰能与固定在墙上的L形挡板相接触于B处,但不挤压.现使一质量为m的小球从圆弧轨道上距水平轨道高h处的D点由静止下滑,小球与物块相碰后立即有相同速度但不粘连,此后物块与L形挡板相碰后速度立即减为0也不粘连.(整个过程,弹簧没有超过弹性限度,不计空气阻力,重力加速度为g.)

(1)试求弹簧获得的最大弹性势能;
(2)求小球与物块第一次碰后沿BC上升的最大高度;

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科目:高中物理 来源: 题型:计算题

(10分)如图所示,B是质量为2m、半径为R的光滑半球形碗,放在光滑的水平桌面上。A是质量为m的细长直杆,光滑套管D被固定在竖直方向,A可以自由上下运动,物块C的质量为m,紧靠半球形碗放置。初始时,A杆被握住,使其下端正好与碗的半球面的上边缘接触(如图)。然后从静止开始释放A,A、B、C便开始运动。求:

(1)长直杆的下端运动到碗的最低点时,长直杆竖直方向的速度和B、C水平方向的速度;
(2)运动的过程中,长直杆的下端能上升到的最高点距离半球形碗底部的高度。

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科目:高中物理 来源: 题型:计算题

(8分)山地滑雪是人们喜爱的一项体育运动,一滑雪坡由AB和BC组成,AB是倾角为37°的斜坡,BC是半径为R=5 m的圆弧面,圆弧面和斜面相切于B,与水平面相切于C,如图所示,AB竖直高度差h=5m,运动员连同滑雪装备总质量为80 kg,从A点由静止滑下通过C点后飞落(不计空气阻力和轨道的摩擦阻力,g取10 m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8).求:

(1)运动员到达B点的速度大小?
(2)运动员经过C点时轨道受到的压力大小?

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科目:高中物理 来源: 题型:计算题

质量为m的钢板与直立轻弹簧的上端连接,弹簧下端固定在地上.平衡时,弹簧的压缩量为x0,如右图所示.一物块从钢板正上方距离为3x0的A处自由落下,打在钢板上并立刻与钢板一起向下运动,但不粘连.它们到达最低点后又向上运动.已知物块质量也为m时,它们恰能回到O点.若物块质量为2m,仍从A处自由落下,则物块与钢板回到O点时,还具有向上的速度.求物块向上运动到达的最高点与O点的距离.
 

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科目:高中物理 来源: 题型:计算题

(1)(6分)氢原子的能级如图所示。氢原子从n=3能级向n=l能级跃迁所放出的光子,恰能使某种金属产生光电效应,则该金属的截止频率为____Hz;用一群处n=4能级的氢原子向低能级跃迁时所发出的光照射该金属,产生的光电子最大初动能为____ eV(普朗克常量h=6.63×10-34J'·s,结果均保留2位有效数字)。

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一辆赛车在水平公路上转弯,从俯视图中可以看到,赛车沿曲线由P向Q行驶且速度逐渐减小。图中画出了赛车转弯经过M点时所受合力F的方向的四种可能性,其中正确的是    (      )

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