如图所示，BCDG是光滑绝缘的圆形轨道，位于竖直平面内，轨道半径为R，下端与水平绝缘轨道在B点平滑连接，整个轨道处在水平向左的匀强电场中。现有一质量为m、带正电

题型：0103 模拟题难度：来源：

如图所示，BCDG是光滑绝缘的

圆形轨道，位于竖直平面内，轨道半径为R，下端与水平绝缘轨道在B点平滑连接，整个轨道处在水平向左的匀强电场中。现有一质量为m、带正电的小滑块（可视为质点）置于水平轨道上，滑块受到的电场力大小为

，滑块与水平轨道间的动摩擦因数为0.5，已知重力加速度为g。
（1）若滑块从水平轨道上距离B点s=3R的A点由静止释放，滑块到达与圆心O等高的C点时速度为多大？
（2）在（1）的情况下，求滑块到达C点时受到轨道的作用力大小；
（3）改变s的大小，使滑块恰好始终沿轨道滑行，且从G点飞出轨道，求滑块在圆轨道上滑行过程中的最小速度大小。

答案

解：（1）设滑块到达C点时的速度为v，由动能定理有

而

解得

（2）设滑块到达C点时受到轨道的作用力大小为F，则

解得

（3）（提供图示或说明）要使滑块恰好始终沿轨道滑行，则滑至圆轨道DG间某点，由电场力和重力的合力提供向心力，此时的速度最小（设为v_n），则有

解得

举一反三

如图所示，一水平光滑、距地面高为h、边长为a的正方形MNPQ桌面上，用长为L的不可伸长的轻绳连接质量分别为m_A、m_B的A、B两小球，两小球在绳子拉力的作用下，绕绳子上的某点O以不同的线速度做匀速圆周运动，圆心O与桌面中心重合，已知m_A＝0.5 kg，L＝1.2 m，L_AO＝0.8 m，a＝2.1 m，h＝1.25 m，A球的速度大小v_A＝0.4 m/s，重力加速度g取10 m/s²，求：
（1）绳子上的拉力F以及B球的质量m_B；
（2）若当绳子与MN平行时突然断开，则经过1.5 s两球的水平距离；
（3）两小球落至地面时，落点间的距离。

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用一根长L=0.8 m的轻绳，吊一质量为m=1.0 g的带电小球，放在磁感应强度B=0.1 T，方向如图所示的匀强磁场中，把小球拉到悬点的右端，轻绳刚好水平拉直，将小球由静止释放，小球便在垂直于磁场的竖直平面内摆动，当小球第一次摆到最低点时，悬线的拉力恰好为零（重力加速度g取10 m/s²）。试问：
（1）小球带何种电荷？电量为多少？
（2）当小球第二次经过最低点时，悬线对小球的拉力多大？

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如图所示，梯形的斜面AB与半径为R=2.0 m的圆弧相切于B点，A点离地面高H=4.0 m，B、D点离地面高度相等，一质量为m=1.0 kg的小球从A点由静止释放沿着倾角为θ=53°的斜面AB加速下滑，进入圆弧BCD 时，由于圆弧面的BC段是特殊材料，导致小球的速率保持不变，圆弧面的CD段光滑，最后小球从D点抛射出去，落地速率v=7.0 m/s。已知小球与斜面AB间的动摩擦因数μ=0.5，重力加速度取g=10 m/s²，sin53°=0.8，cos53°=0.6。求：小球经过BC段刚到达最低点C时对圆弧轨道的压力的大小。

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在半径R=5 000 km的某星球表面，宇航员做了如下实验，实验装置如图(a)所示。竖直平面内的光滑轨道由轨道AB和圆弧轨道BC组成，将质量m=0.2 kg的小球，从轨道AB上高H处的某点静止滑下，用力传感器测出小球经过C点时对轨道的压力F，改变H的大小，可测出相应的F大小，F随H的变化关系如图(b)所示。求：
（1）圆轨道的半径及星球表面的重力加速度；
（2）该星球的第一宇宙速度。

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两个内壁光滑、半径不同的半球形碗，放在不同高度的水平面上，使两碗口处于同一水平面，如图所示。现将质量相同的两个小球，分别从两个碗的边缘处由静止释放（小球半径远小于碗的半径），两个小球通过碗的最低点时

[ ]

A．两小球速度大小不等，对碗底的压力相等
B．两小球速度大小不等，对碗底的压力不等
C．两小球速度大小相等，对碗底的压力相等
D．两小球速度大小相等，对碗底的压力不等

题型：北京期末题难度：| 查看答案