如图所示.竖直放置的半圆形绝缘轨道半径为R.下端与绝缘水平面平滑连接.整个装置处于方向竖直向上的匀强电场E中.一质量为m.带电量为+q的物块.从水平面上的A点以初速度v0水平向左运动.沿半圆形轨道运动恰好通过最高点C.场强大小为E． (1)试计算物块在从A到C运动过程中克服摩擦力做的功, (2)证明物块离开轨道落回水平面过程的水平距离与场强� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

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如图所示，竖直放置的半圆形绝缘轨道半径为R，下端与绝缘水平面平滑连接，整个装置处于方向竖直向上的匀强电场E中，一质量为m，带电量为+q的物块（可视为质点），从水平面上的A点以初速度v₀水平向左运动，沿半圆形轨道运动恰好通过最高点C，场强大小为E（E<mg/q）．

（1）试计算物块在从A到C运动过程中克服摩擦力做的功；

（2）证明物块离开轨道落回水平面过程的水平距离与场强大小E无关，且为一常量．

【答案】

解析：（1）物块恰能通过最高点C时，圆弧轨道与物块之间没有力作用，物块受到重力和电场力提供向心力，则　（2分）

物块在由A运动到C的过程中，设物块克服摩擦力做的功为W，根据动能定理有：（2分）

解得　　　　　　　　　　（2分）

（2）物块离开半圆形轨道后做类平抛运动，设水平位移为S，则：

水平方向有： (1分)

竖直方向有：（1分）解得 S=2R

因此物块离开轨道落回水平面的水平距离与场强E大小无关，大小为2R. （2分）

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如图所示，竖直放置的光滑圆环上套有一质量为m的小球，小球经过最高点时的速度为υ0=

，其中R为圆环的半径，g为重力加速度．求：
（1）小球经过圆环最高点时受到圆环的弹力的大小和方向；
（2）小球经过圆环最低点时对圆环的弹力大小和方向．

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如图所示，竖直放置的半圆形绝缘轨道半径为R，下端与绝缘水平面平滑连接，整个装置处于方向竖直向上的匀强电场E中．一质量为m、带电量为+q的物块（可视为质点），从水平面上的A点以初速度v₀水平向左运动，沿半圆形轨道恰好通过最高点C，场强大小E＜

．
（1）试计算物块在运动过程中克服摩擦力做的功．
（2）求物块离开轨道落回水平面的位置距C点的水平距离．

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如图所示，竖直放置的轻弹簧一端固定在地面上，另一端与斜面体P固定，P与斜放的固定挡板MN接触且处于静止状态，则斜面体P此刻受到外力的个数可能是（　　）

A．2个或3个

B．2个或4个

C．3个或4个

D．4个或5个

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物理选修3-3
（1）关于分子运动和热现象的说法，正确的是

（填入正确选项前的字母）
A．布朗运动是指液体或气体中悬浮微粒的运动
B．气体的温度升高，每个气体分子运动的速率都增加
C．一定量100℃的水变成100℃的水蒸汽，其分子之间的势能增加
D．空调机作为制冷机使用时，将热量从温度较低的室内送到温度较高的室外，所以制冷机的工作不遵守热力学第二定律
（2）如图所示，竖直放置的圆筒形注射器，活塞上端接有气压表，能够方便测出所封闭理想气体的压强．开始时，活塞处于静止状态，此时气体体积为30cm³，气压表读数为1.1×10⁵Pa．若用力向下推动活塞，使活塞缓慢向下移动一段距离，稳定后气压表读数为2.2×10⁵Pa．不计活塞与气缸内壁间的摩擦，环境温度保持不变．
①简要说明活塞移动过程中，被封闭气体的吸放热情况；
②求活塞稳定后气体的体积；
③对该过程中的压强变化做出微观解释．

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如图所示，竖直放置的U形导轨宽为L，上端串有电阻R（其余导体部分的电阻都忽略不计）．磁感应强度为B的匀强磁场方向垂直于纸面向外．金属棒ab的质量为m，与导轨接触良好，不计摩擦．从静止释放后ab保持水平而下滑．试求
（1）ab匀速下滑时的速度v_m
（2）若ab从释放至其运动达到最大速度时下落的高度为h，此过程中产生的焦耳热为多少？

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