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（12分）如圖所示，水平絕緣粗糙的軌道AB與處于豎直平面內(nèi)的半圓形絕緣光滑軌道BC平滑連接，半圓形軌道的半徑．在軌道所在空間存在水平向右的勻強(qiáng)電場，電場線與軌道所在的平面平行，電場強(qiáng)度．現(xiàn)有一電荷量，質(zhì)量的帶電體（可視為質(zhì)點(diǎn)），在水平軌道上的P點(diǎn)處由靜止釋放，帶電體恰好能通過半圓形軌道的最高點(diǎn)C，然后落至水平軌道上的D點(diǎn)．取．試求：
（1）帶電體在圓形軌道C點(diǎn)的速度大��；
（2）D點(diǎn)到B點(diǎn)的距離；
（3）帶電體從p點(diǎn)運(yùn)動到B點(diǎn)的過程中，摩擦力做的功．

（1）（2）（3）

解析試題分析：（1）設(shè)帶電體通過C點(diǎn)時(shí)的速度為vC，由牛頓第二定律得：
             （2分）  解得：      （1分）
（2）設(shè)帶電體從最高點(diǎn)C落至水平軌道上的D點(diǎn)經(jīng)歷的時(shí)間為，則：
        （2分）       （2分）
解得：        （2分）
（3）帶電體從p點(diǎn)運(yùn)動到C點(diǎn)的過程中，由動能定理：
（4分）  解得： （2分）
考點(diǎn)：考查了帶電粒子在復(fù)合場中的運(yùn)動
點(diǎn)評：本題關(guān)鍵是將重力和電場力合成后當(dāng)作一種全新的場力，然后左側(cè)等效場的最高點(diǎn)，根據(jù)動能定理和牛頓第二定律靈活列式求解．

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：

（2012?綿陽模擬）如圖所示，MN是豎直平面內(nèi)的1/4圓弧軌道，絕緣光滑，半徑R=lm．軌道區(qū)域存在E=4N/C、方向水平向右的勻強(qiáng)電場．長L1=5m的絕緣粗糖水平軌道NP與圓弧軌道相切于N點(diǎn)．質(zhì)量ma=100g、電荷量qa=+1C的金屬小球a從M點(diǎn)由靜止開始沿圓弧軌道下滑，進(jìn)人NP軌道隨線運(yùn)動，與放在隨右端的金屬小球b發(fā)生正碰，b與a等大，不帶電，mb=50g，b與a碰后均分電荷量，然后都沿水平放置的A、C板間的中線進(jìn)入兩板之間．已知小球a恰能從C板的右端飛出，速度為vac=
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m/s，小球b打在A板的D孔，D孔距板基端L2=
7
m，A，C板間電勢差UCA=2V，A，C板間有勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度5=0.2T，板間距離d=2m，電場和磁編僅存在于兩板之間．g=10m/s2求：
（1）小球a運(yùn)動到N點(diǎn)時(shí)，軌道對小球的支持力FN多大？
（2 ）碰后瞬間，小球a和b的速度分別是多大？
（3 ）粗糙絕緣水平面的動摩擦因數(shù)μ是多大？

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科目：高中物理 來源：2012屆四川省綿陽市高三第三次診斷性考試?yán)砜凭C合物理試卷（帶解析） 題型：計(jì)算題

如圖所示，MN是豎直平面內(nèi)的1/4圓弧軌道，絕緣光滑，半徑R=lm。軌道區(qū)域存在E = 4N/C、方向水平向右的勻強(qiáng)電場。長L1=5 m的絕緣粗糖水平軌道NP與圓弧軌道相切于N點(diǎn)。質(zhì)量、電荷量的金屬小球a從M點(diǎn)由靜止開始沿圓弧軌道下滑，進(jìn)人NP軌道隨線運(yùn)動，與放在隨右端的金屬小球b發(fā)生正碰，b與a等大,不帶電，，b與a碰后均分電荷量，然后都沿水平放置的A、C板間的中線進(jìn)入兩板之間。已知小球a恰能從C板的右端飛出，速度為，小球b打在A板的D孔，D孔距板基端，A,C板間電勢差,A,C板間有勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度5=0.2T，板間距離d=2m,電場和磁編僅存在于兩板之間。g=10m/s2求：

(1)小球a運(yùn)動到N點(diǎn)時(shí)，軌道對小球的支持力FN多大?
(2 )碰后瞬間，小球a和b的速度分別是多大？
(3 )粗糙絕緣水平面的動摩擦因數(shù)是多大？

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科目：高中物理 來源：2011-2012學(xué)年四川省綿陽市高三第三次診斷性考試?yán)砜凭C合物理試卷（解析版） 題型：計(jì)算題

如圖所示，MN是豎直平面內(nèi)的1/4圓弧軌道，絕緣光滑，半徑R=lm。軌道區(qū)域存在E = 4N/C、方向水平向右的勻強(qiáng)電場。長L1=5 m的絕緣粗糖水平軌道NP與圓弧軌道相切于N點(diǎn)。質(zhì)量、電荷量的金屬小球a從M點(diǎn)由靜止開始沿圓弧軌道下滑，進(jìn)人NP軌道隨線運(yùn)動，與放在隨右端的金屬小球b發(fā)生正碰，b與a等大,不帶電，，b與a碰后均分電荷量，然后都沿水平放置的A、C板間的中線進(jìn)入兩板之間。已知小球a恰能從C板的右端飛出，速度為，小球b打在A板的D孔，D孔距板基端，A,C板間電勢差,A, C板間有勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度5=0.2T，板間距離d=2m,電場和磁編僅存在于兩板之間。g=10m/s2求：

(1)小球a運(yùn)動到N點(diǎn)時(shí)，軌道對小球的支持力FN多大?

(2 )碰后瞬間，小球a和b的速度分別是多大？

(3 )粗糙絕緣水平面的動摩擦因數(shù)是多大？

 

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科目：高中物理 來源： 題型：

如圖所示，MN是豎直平面內(nèi)的1/4圓弧軌道，絕緣光滑，半徑R=lm。軌道區(qū)域存在E = 4N/C、方向水平向右的勻強(qiáng)電場。長L1=5 m的絕緣粗糖水平軌道NP與圓弧軌道相切于N點(diǎn)。質(zhì)量、電荷量的金屬小球a從M點(diǎn)由靜止開始沿圓弧軌道下滑，進(jìn)人NP軌道隨線運(yùn)動，與放在隨右端的金屬小球b發(fā)生正碰，b與a等大,不帶電，，b與a碰后均分電荷量，然后都沿水平放置的A、C板間的中線進(jìn)入兩板之間。已知小球a恰能從C板的右端飛出，速度為，小球b打在A板的D孔，D孔距板基端，A,C板間電勢差,A, C板間有勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度5=0.2T，板間距離d=2m,電場和磁編僅存在于兩板之間。g=10m/s2求：

(1)小球a運(yùn)動到N點(diǎn)時(shí)，軌道對小球的支持力FN多大?

(2 )碰后瞬間，小球a和b的速度分別是多大？

(3 )粗糙絕緣水平面的動摩擦因數(shù)是多大？

 

 

 

 

 

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科目：高中物理 來源：2012年四川省綿陽市高考物理三診試卷（解析版） 題型：解答題

如圖所示，MN是豎直平面內(nèi)的1/4圓弧軌道，絕緣光滑，半徑R=lm．軌道區(qū)域存在E=4N/C、方向水平向右的勻強(qiáng)電場．長L1=5m的絕緣粗糖水平軌道NP與圓弧軌道相切于N點(diǎn)．質(zhì)量ma=100g、電荷量qa=+1C的金屬小球a從M點(diǎn)由靜止開始沿圓弧軌道下滑，進(jìn)人NP軌道隨線運(yùn)動，與放在隨右端的金屬小球b發(fā)生正碰，b與a等大，不帶電，mb=50g，b與a碰后均分電荷量，然后都沿水平放置的A、C板間的中線進(jìn)入兩板之間．已知小球a恰能從C板的右端飛出，速度為vac=m/s，小球b打在A板的D孔，D孔距板基端L2=m，A，C板間電勢差UCA=2V，A，C板間有勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度5=0.2T，板間距離d=2m，電場和磁編僅存在于兩板之間．g=10m/s2求：
（1）小球a運(yùn)動到N點(diǎn)時(shí)，軌道對小球的支持力FN多大？
（2 ）碰后瞬間，小球a和b的速度分別是多大？
（3 ）粗糙絕緣水平面的動摩擦因數(shù)μ是多大？

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