直线——电场综合

1、综合练习1、如图所示，在纸面内有一匀强电场，一带负电的小球（重力不计）在一恒力F的作用下沿图中虚线由A至B做匀速运动已知力F和AB间夹角为，AB间距离为d，小球带电量为q则 ABA匀强电场的电场强度大小为E = F/qBA、B两点的电势差为Fdcos/qC带电小球由A运动至B过程中电势能增加了FdsinD若带电小球由B向A做匀速直线运动，则F必反向2、质量相等、电荷量相等、电性相反的两小球A、B，用一绝缘细线Ll相连，A球再用另一根绝缘细线L2悬于天花板O处，并置于方向水下向左的匀强电场中，不考虑两球间的库仑力，稳定后呈如图所示的位置，即L2竖直，L1与竖直成角。关于两线的位置改变情况，以下说法正确的是 AB A仅将两球质量都变为2m，稳定后，L2仍竖直，改变B仅将E变为2E，稳定后，L2仍竖直，改变C仅将两球带电量都变为2q，稳定后，L2不再竖直，不改变D仅将E的方向改为斜向左上方，稳定后，L2不再竖直，不改变MNv03、如图所示，水平放置的平行板电容器两极板间距为d，带负电的微粒质量为m、带电量为q，它从上极板的边缘以初速度v0射入，沿直线从下极板N的边缘射出，则（BC ）A微粒的

2、加速度不为零B微粒的电势能增加了mgdC两极板的电势差为mgd/qDM板的电势低于N板的电ABCR4.如图所示，有一光滑斜槽AB与一个半圆形光滑轨道BC相接，半圆轨道半径为R，B是轨道最低点，C是圆轨道最高点，A点与C点等高现从B点分别以大小相同的初速度v0=将三个小球抛出，a球沿BA斜槽上滑，b球作竖直上抛，C球沿半圆轨道上滑，则下面判断正确的是 A.三球能上升到同一高度，且高度等于2R B.三球能上升到同一高度，但上升高度小于2RC.只有小球b球能上升到2R高，a、c球上升高度均小于2RD. a、b两球均能上升到2R 的高度，c球上升高度小于2R5、A放置在竖直面内的光滑铁环半径为R=0.20m，环上有一个质量为m的穿孔小球，能沿环无摩擦滑动。如果铁环绕通过其圆心的竖直轴O1O2以角速度=10rad/s匀速旋转，则小球相对于铁环静止时，球与圆心的连线与竖直方向的夹角是 A.30 B.45 C.60 D.75OAB6、C质量为m的小球用长为的细绳悬于点，在点正下方/处有一钉子,把小球拉至与悬点成水平位置后由静止释放,当细绳碰到钉子瞬间,以下说法中正确的是A线速度突然增大为原来的2倍

3、B角速度突然增大为原来的2倍C向心加速度突然增大为原来的2倍D绳的拉力突然增大为原来的2倍7（15分）铁路转弯处的弯道半径r是根据地形决定的。弯道处要求外轨比内轨高，其内外轨高度差h的设计不仅与r有关，还取决于火车在弯道上的行驶速率。下图表格中是铁路设计人员技术手册中弯道半径r及与之对应的轨道的高度差h。弯道半径r/m660330220165132110内外轨高度差h/mm50100150200250300（1）根据表中数据，试导出h和r关系的表达式，并求出当r=440m时，h的设计值；（2）铁路建成后，火车通过弯道时，为保证绝对安全，要求内外轨道均不向车轮施加侧向压力，又已知我国铁路内外轨的间距设计值为L=1435mm，结合表中数据，算出我国火车的转弯速率V（以km/h为单位，结果取整数）；（路轨倾角很小时，正弦值按正切值处理）（3）随着人们生活节奏加快，对交通运输的快捷提出了更高的要求。为了提高运输力，国家对铁路不断进行提速，这就要求铁路转弯速率也需要提高。请根据上述计算原理和上述表格分析提速时应采取怎样的有效措施？（1）分析表中数据可得，每组的h与r之乘积均等于常数C=660m5

4、0103m=33m2,因此 hr=33（h=33）（2分） 当r=440m时，有： h=m=0.075m=75mm（2分） （2）转弯中，当内外轨对车轮没有侧向压力时，火车的受力如图所示。由牛顿第二定律得： （2分）因为0很小，有：（1分）由，可得： （1分）代入数据得：v=15m/s=54km/h（2分） （3）由式可知，可采取的有效措施有：a.适当增大内外轨的高度差h；（2分） b.适当增大铁路弯道的轨道半径r。（2分）8、一航天飞机绕地球作匀速圆周运动，航天飞机上一机械手将物体相对航天飞机无初速地释放于机外，则此物体将（ ）A做自由落体运动落向地球B做平抛运动C沿轨道切线方向做匀速直线运动；D仍沿圆轨道与航天飞机同步运动9D人造卫星沿圆周轨道环绕地球运行，因为大气阻力的作用，使其高度逐渐降低，有关卫星的一些物理量的变化是（ ）A向心加速减小 B线速度减小C角速度不变 D运行周期减小10、（16分）如图所示：所示质量分别为M和m的两个小球A、B套在光滑水平杆P上，整个直杆被固定于竖起转轴上，并保持水平，两球间用劲度系数为K，自然长度为L的轻质弹球连接在一起，左边小球被轻质细绳拴住在

5、竖起转轴上，细绳长度也为L，现欲使横杆AB随竖直转轴一起在竖直平面内匀速转动，其角速度为，求当弹簧长度稳定后，细绳的拉力和弹簧的总长度各为多少？解：设直杆匀速转动时，弹簧伸长量为x。 A、B两球受力分别如图所示：对A球有：3分3分对B球有： 3分解以上方程组可得： 4分 2分 则弹簧的总长为： 2分11、如图所示为一种“滚轮平盘无极变速器”的示意图,它由固定于主动轴上的平盘和可随从动轴移动的圆柱形 滚轮组成. 由于摩擦的作用，当平盘转动时，滚轮就会 跟随转动. 如果认为滚轮不会打滑，那么主动轴转速n1、 从动轴转速n2、滚轮半径r以及滚轮中心距离主动轴轴 线的距离x之间的关系是（ ）AB C D12、（15分）如图所示，一个光滑的圆锥体固定在水平圆盘上，其轴线沿竖直方向并与圆盘中心重合，母线与轴线之间的夹角为. 一条长为L的细绳，一端固定在圆锥体的顶点O处，另一端拴着一质量为m的小球（可视为质点）. 现让圆锥体绕其中心轴线由静止开始转动，求当其角速度由零增大到且稳定时的过程中，细绳的拉力对小球所做的功.（15分）小球将要离开斜面时的角速度为 由于，小球将离开斜面 稳定后细绳与竖直方向夹

6、角为 在此过程中绳拉力所做的功评分标准：式各2分，式各1分，式4分.13、（14分）航天飞机是能往返于地球与太空间的载人飞行器，利用航天飞机既可将人造卫星送入预定轨道，也可以到太空去维修出现故障的地球卫星。 （1）航天飞机对圆形轨道上的卫星进行维修时，两者的速度必须基本相同。设待维修的卫星所在的圆形轨道离地面的高度是h, 地球的半径为R，地球表面的重力加速度为g, 试求维修卫星时航天飞机的速度； （2）航天飞机无动力滑翔着陆，当速度达到某值时从尾部弹出减速伞，以使航天飞机迅速减速。若航天飞机质量为m, 弹出减速伞后在水平跑道上滑行的距离为s, 受到的平均阻力为f, 求刚从尾部弹出减速伞时航天飞机的速度。（1）设航天飞机在轨道上运动的速度为v,根据万有引力提供向心力有，（3分） 又根据（3分）由式解得（3分） （2）设刚从尾部弹出减速伞时航天飞机的速度为v0，根据动能定理有（4分） 解得（3分）14、（16分）如图所示，AB是一段位于竖直平面内的光滑轨道，高度为h，末端B处的切线方向水平一个质量为m的小物体P从轨道顶端A处由静止释放，滑到B端后飞出，落到地面上的C点，轨迹如图中虚线BC所

7、示已知它落地时相对于B点的水平位移OCl现在轨道下方紧贴B点安装一水平传送带，传送带的右端与B的距离为l2当传送带静止时，让P再次从A点由静止释放，它离开轨道并在传送带上滑行后从右端水平飞出，仍然落在地面的C点当驱动轮转动从而带动传送带以速度匀速向右运动时（其他条件不变），P的落地点为D（不计空气阻力） （1）求P滑至B点时的速度大小； （2）求P与传送带之间的动摩擦因数； （3）求出O、D间的距离（1）物体P在AB轨道上滑动时，根据机械能守恒定律得（2分）物体P滑到B点时的速度为 （1分）（2）当没有传送带时，物体离开B点后作平抛运动，运动时间为t， （2分）当B点下方的传送带静止时，物体从传送带右端水平抛出，在空中运动的时间也为t，水平位移为，物体从传送带右端抛出的速度 （1分）根据动能定理，物体在传送带上滑动时，有 （2分）解得（1分） （3）因为传送带的速度，物体将会在传送带上做一段匀加速运动，设物体加速到速度时，通过的距离为x有：（1分） 解得： （2分）因为xl/2即物体尚未到达传送带右端，速度即与传送带速度相同，此后物体将做匀速运动，而后以速度v离开传送带（1分）物体从传

8、送带右端水平抛出，在空中运动的时间也为 （1分）OD 间的距离 （2分）15、发射通讯卫星的常用方法是，先用火箭将卫星送入一近地轨道运行，然后再适时开动运载火箭经过渡轨道将其送入跟地球自转同步的运行轨道，那么变轨后跟变轨前相比，卫星的（ C ）A机械能增大，动能增大B机械能减小，动能增大C机械能增大，动能减小D机械能减小，动能减小239、在大风的情况下,一小球自A点竖直上抛,其运动轨迹如图所示,(小球的运动可看作竖直方向的竖直上抛运动和水平方向的初速度为零的匀加速直线运动的合运动),小球运动轨迹上A、B两点在同一水平直线上,M点为轨迹的最高点,若风力的大小恒定,方向水平向右,小球抛出时的动能为4J,在M点时它的动能为2J,不计其它阻力,求（1）小球水平位移s1与s2的比值；（2）小球所受风力F与重力G的比值(结果可用根式表示)；（3）小球落回B点时的动能E；（1）s1：s2=1：3（2）F/G=（3）E=12J16. 4100m接力赛是奥运会上最为激烈的比赛项目，有甲乙两运动员在训练交接棒的过程中发现，甲短距离加速后能保持9m/s的速度跑完全程为了确定乙起跑的时机，需在接力区前适当的位置设置标记，在某次练习中，甲在接力区前s0 处作了标记，当甲跑到此标记时向乙发出起跑口令，乙在接力区的前端听到口令时立即起跑（忽略声音传播的时间及人的反应时间），已知接力区的长度为L=20m，设乙起跑后的运动是匀加速运动，试求：（1）若s0 =13.5m，且乙恰好在速度达到与甲相同时被甲追上，完成交接棒，则在完成交接棒时乙离接力区末端的距离为多大？（2）若s0 =16m，乙的最大速度为8m/s，并能以最大速度跑完全程，要使甲乙能在接力区完成交接棒，则乙在听到口令后加速的加速度最大为多少？解析：（1）设经过时间t，甲追上乙，则根据题意有vtvt/213.5m 将v9m/s代入得到：t3s， 又 vat 解得：a3m/s2 在追上乙的时候，乙走的距离为s 则：sat2/2 代入数据得到s13.5m

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