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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

如图所示，AMB是一条长L=10m的绝缘水平轨道，固定在离水平地面高h=1.25m处，A、B为端点，M为中点，轨道MB处在方向竖直向上，大小E=5×10³N/C的匀强电场中，一质量m=0.1kg，电荷量q=+1.3×10^-4C的可视为质点的滑块以初速度v₀=6m/s在轨道上自A点开始向右运动，经M点进入电场，从B点离开电场，已知滑块与轨道间动摩擦因数μ=0.2，求滑块

如图所示，平行的实线代表电场线，方向未知，一正电荷在电场中只受电场力作用，该电荷由 A 点移到 B 点，动能损失，若 A 点电势为零，则（）

某游乐设施主体结构如图甲所示为一绝缘的弯曲轨道与略微倾斜的直轨道组成，弯曲轨道与直轨道在B处相切。一绝缘材料做成的小车从弯曲轨道顶端A点自由滑下，A点与B点的竖直高度差为h。如图乙所示，小车车厢底板内有一组平放的匝数为n匝，电阻为R的矩形铜线圈，线圈长宽分别为 $\text{[math]}$ 和 $\text{[math]}$ ，其短边与轨道垂直。小车包含游客的总质量为M。小车滑至B处时，速度为 $\text{[math]}$ ，小车滑上倾斜直轨道时，能够自由匀速下滑。小车在直轨道的C处开始穿过一隧道，在隧道的顶部和底部每隔 $\text{[math]}$ 放置一对正对着的强磁体，每组磁体产生的磁场区域可近似认为是长为 $\text{[math]}$ ，略宽于 $\text{[math]}$ 的矩形，磁感应强度相同且大小等于B。小车在AB轨道上运动时可视为质点。求：

某游戏装置由弹丸发射器，固定在水平地面上倾角为37°的斜面以及放置在水平地面上的光滑半圆形挡板墙构成。如图，游戏时调节发射器，使弹丸（可视为质点）每次从M点水平发射后都能恰好无碰撞地进入到斜面顶端N点，继续沿斜面中线下滑至底端P点，再沿粗糙水平地面滑至Q点切入半圆形挡板墙。已知弹丸质量 $\text{[math]}$ ，弹丸与斜面间的摩擦力 $\text{[math]}$ ，弹丸与水平地面的摩擦力 $\text{[math]}$ ，弹丸发射器距水平地面高度 $\text{[math]}$ ，斜面高度 $\text{[math]}$ ，半圆形挡板墙半径 $\text{[math]}$ ，不考虑P处碰撞地面时的能量损失，g取 $\text{[math]}$ 。

（1）求弹丸从发射器M点射出的动能 $\text{[math]}$ ；

（2）向左平移半圆形挡板墙，使P、Q重合，求弹丸刚进入半圆形轨道Q点时受到弹力的大小；

（3）左右平移半圆形挡板墙，改变PQ的长度，要使弹丸最后不会滑出半圆挡板墙区域，设停止位置对应转过的圆心角为 $\text{[math]}$ （弧度制），求圆心角 $\text{[math]}$ 与PQ的距离x满足的关系式。

如图，质量 $\text{[math]}$ 的带正电小球 $\text{[math]}$ 套在光滑的竖直绝缘细杆上，杆底端固定一个与小球 $\text{[math]}$ 电荷量相等的小球 $\text{[math]}$ ，整个装置处在真空中。小球 $\text{[math]}$ 从离底端 $\text{[math]}$ 的位置由静止释放后沿杆下滑，刚释放时加速度大小 $\text{[math]}$ 已知静电力常量 $\text{[math]}$ ，取重力加速度 $\text{[math]}$ 求：

（1）小球 $\text{[math]}$ 所带的电荷量 $\text{[math]}$ ：

（2）小球 $\text{[math]}$ 速度最大时与 $\text{[math]}$ 的距离 $\text{[math]}$ 。

（3）已知小球的最大速度为 $\text{[math]}$ 求（2）下降H过程中库仑力所做的功W。

如图，水平传送带Q长度s=2.5m，Q的左端与水平轨道上的B点平滑连接，传送带顺时针转动；质量为m=1kg的小滑块P（视为质点）由Q的右端以水平向左的速度v₀=3m/s冲上传送带，从左侧滑出接着在光滑水平面上运动一段距离后，通过换向轨道由C点过渡到倾角为θ=37°、长L=1m的斜面CD上，CD之间铺了一层匀质特殊材料，其与滑块间的动摩擦因数可在0≤μ₁≤1.5之间调节。斜面底部D点与光滑地面平滑相连，地面上一根轻弹簧一端固定在O点，自然状态下另一端恰好在D点。滑块在C、D两处换向时速度大小均不变，P与Q之间的动摩擦因数为μ₂=0.1，最大静摩擦力等于滑动摩擦力。取g=10m/s² ， sin37 °=0.6，cos37 °=0.8，不计空气阻力。求：

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