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题型：综合题题类：常考题难易度：普通

2016-2017学年新疆兵团二师华山中学高二上学期期中物理试卷

在光滑绝缘水平面上固定一个内壁光滑的竖直圆筒S，其俯视图如图，圆筒半径为1m．圆筒轴线与水平面的交点O处用一根不可伸长的长0.5m的绝缘细线系住质量为0.2kg，电量为5×10^﹣⁵C的带正电小球．水平方向有一匀强电场E=4×10⁴N/C，方向如图所示．小球从图示位置（细线和电场线平行）以v₀=10m/s垂直于场强方向运动．当小球转过90°时细线突然断裂．求：

（1）、细线断裂时小球的速度大小；

（2）、若在圆心O处用一根牢固、不可伸长、长为0.5m的绝缘细线系住小球（质量和电量均不变），小球从原位置以初速度10m/s垂直于场强方向开始运动，为保证小球运动过程中细线始终不松弛，求电场强度E大小的取值范围；

（3）、在（1）的情况下，细线断裂后小球继续运动并与筒壁碰撞，若小球与筒内壁碰后不反弹，求小球继续沿筒内壁运动的最小速度．

举一反三

下列关于电容器电容的大小的说法中，正确的是（）

如图所示，在匀强电场中有O、A、B三点，OA=OB=5cm，其中O、A电势分别为0V、5V，OA与OB的夹角为120°，A、B在同一条竖直线上。现有一不计重力、带电量为e的粒子以4eV的动能从A点沿AO方向飞入电场，经过B点时，动能与在A点时相同，则下列说法正确的是（）

如图所示，三条平行等距的虚线表示电场中的三个等势面，电势值分别为10V、20V、30V，实线是一带负电的粒子只在静电力作用下在该区域内的运动轨迹，对于轨迹上的a、b、c三点来说不正确的有（）

如图所示，虚线a、b、c、d、e代表电场中的五个等势面，相邻等势面之间的电势差相等，实线为一带正电的粒子仅在电场力作用下通过该区域时的运动轨迹，P、Q是这条轨迹上的两点，据此可知（）

2022年将在我国举办冬奥会，跳台滑雪是其中最具观赏性的项目之一。某比赛轨道示意图如图所示，助滑道 $\text{[math]}$ 末端水平，着陆坡 $\text{[math]}$ 与圆弧 $\text{[math]}$ 在 $\text{[math]}$ 点连接， $\text{[math]}$ 连线与竖直方向夹角为 $\text{[math]}$ 。某次比赛中，质量为 $\text{[math]}$ 的运动员经由助滑道静止开始加速下滑，到 $\text{[math]}$ 处以 $\text{[math]}$ 的速度水平飞出，恰好沿 $\text{[math]}$ 点切线滑入半径为 $\text{[math]}$ 的圆弧，运动员在空中飞行的过程和在 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 间运动的过程中所有阻力均不计，设重力加速度为 $\text{[math]}$ ， $\text{[math]}$ ， $\text{[math]}$ 。求：

(1)运动员在空中飞行的时间 $\text{[math]}$ 和着陆坡 $\text{[math]}$ 两点间的竖直高度 $\text{[math]}$ ；

(2)运动员滑至圆弧的最低点 $\text{[math]}$ 时对轨道的压力大小。

如图所示，在竖直平面内，粗糙的斜面轨道 $\text{[math]}$ 的下端与光滑的圆弧轨道 $\text{[math]}$ 相切于B点，C点是最低点，圆心角 $\text{[math]}$ ， D点与圆心O等高，圆弧轨道半径 $\text{[math]}$ ，一个质量为 $\text{[math]}$ 可视为质点的小物体，从D点的正上方E点处自由下落， $\text{[math]}$ 距离 $\text{[math]}$ ，小物体与斜面 $\text{[math]}$ 之间的动摩擦因数 $\text{[math]}$ 。取 $\text{[math]}$ ， $\text{[math]}$ ， $\text{[math]}$ 。求：

（1）小物体第一次通过C点时对轨道的压力的大小；

（2）要使小物体不从斜面顶端飞出，斜面的长度L至少要多长；

（3）若斜面已经满足（2）中的要求，小物体从E点开始下落，直至最后不再产生热量，在此过程中系统因斜面摩擦所产生的热量Q。（不计其它阻力）

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