如圖所示，AC水平軌道上AB段光滑，BC段粗糙，且LBC=2m,CDF為豎直平面內(nèi)半徑為R=0.2m的光滑半圓軌道，兩軌道相切于C點(diǎn)，CF右側(cè)有電場(chǎng)強(qiáng)度E=1.5×103N/C的勻強(qiáng)電場(chǎng)，方向水平向右。一根輕質(zhì)絕緣彈簧水平放置，一端固定在A點(diǎn)，另一端與帶負(fù)電滑塊P接觸但不連接，彈簧原長(zhǎng)時(shí)滑塊在B點(diǎn)，現(xiàn)向左壓縮彈簧后由靜止釋放，當(dāng)滑塊P運(yùn)動(dòng)到F點(diǎn)瞬間對(duì)軌道壓力為2N。已知滑塊P的質(zhì)量為m=0.2kg,電荷量的絕對(duì)值q=1.0×10-3C，與軌道BC間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ=0.2，忽略滑塊P與軌道間電荷轉(zhuǎn)移。已知g=10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8。求：
（1）滑塊從F點(diǎn)拋出后落點(diǎn)離C的距離；
（2）滑塊運(yùn)動(dòng)到與O點(diǎn)等高的D點(diǎn)時(shí)對(duì)軌道的壓力；
（3）欲使滑塊P在進(jìn)入圓軌道后不脫離圓軌道且能從F點(diǎn)飛出，彈簧釋放彈性勢(shì)能的取值范圍。
【考點(diǎn)】帶電粒子（計(jì)重力）在勻強(qiáng)電場(chǎng)中的直線運(yùn)動(dòng)；牛頓第二定律的簡(jiǎn)單應(yīng)用；動(dòng)能定理的簡(jiǎn)單應(yīng)用；繩球類模型及其臨界條件．
【答案】（1）滑塊從F點(diǎn)拋出后落點(diǎn)離C的距離為；
（2）滑塊運(yùn)動(dòng)到與O點(diǎn)等高的D點(diǎn)時(shí)對(duì)軌道的壓力為3.5N，方向沿OD連線向右；
（3）欲使滑塊P在進(jìn)入圓軌道后不脫離圓軌道且能從F點(diǎn)飛出，彈簧釋放彈性勢(shì)能的取值范圍為E′p≥1.95J。
0
.
4
2
m
（2）滑塊運(yùn)動(dòng)到與O點(diǎn)等高的D點(diǎn)時(shí)對(duì)軌道的壓力為3.5N，方向沿OD連線向右；
（3）欲使滑塊P在進(jìn)入圓軌道后不脫離圓軌道且能從F點(diǎn)飛出，彈簧釋放彈性勢(shì)能的取值范圍為E′p≥1.95J。
【解答】
【點(diǎn)評(píng)】
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發(fā)布：2024/5/31 8:0:9組卷：216引用：1難度：0.2
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1．如圖所示，兩相同極板M、N的長(zhǎng)度為L(zhǎng)=0.6m,相距d=0.5m,OO′為極板右邊界，OO′的右側(cè)存在豎直向下的勻強(qiáng)電場(chǎng)，電場(chǎng)強(qiáng)度為E=10N/C。光滑絕緣圓弧軌道ABC豎直放置，A與OO’在同一豎直線上，圓弧AB的圓心角θ=53°，BC是豎直直徑。小球以v0=3m/s的水平速度從左側(cè)飛入極板M、N，飛離極板后恰好從A點(diǎn)沿切線方向進(jìn)入圓弧軌道。已知小球質(zhì)量m=1.0kg,電荷量q=0.5C，重力加速度g=10m/s2，cos53°=0.6，不計(jì)空氣阻力。求：
（1）小球在A點(diǎn)的速度vA；
（2）M、N極板間的電勢(shì)差U；
（3）欲使小球沿圓弧軌道能到達(dá)最高點(diǎn)C，半徑R的取值范圍。發(fā)布：2024/12/29 14:0:1組卷：1212引用：6難度：0.4 -
2．如圖所示，在豎直平面內(nèi)有水平向左的勻強(qiáng)電場(chǎng)，在勻強(qiáng)電場(chǎng)中有一根長(zhǎng)為L(zhǎng)的絕緣細(xì)線，細(xì)線一端固定在O點(diǎn)，另一端系一質(zhì)量為m的帶電小球。小球靜止時(shí)細(xì)線與豎直方向成θ角，此時(shí)讓小球獲得初速度且恰能繞O點(diǎn)在豎直平面內(nèi)沿逆時(shí)針?lè)较蜃鰣A周運(yùn)動(dòng)，重力加速度為g,不考慮空氣阻力。下列說(shuō)法正確的是（ ）發(fā)布：2024/12/12 21:0:2組卷：719引用：4難度：0.4 -
3．在空間中水平面MN的下方存在豎直向下的勻強(qiáng)電場(chǎng)，質(zhì)量為m的帶電小球由MN上方的A點(diǎn)以一定初速度水平拋出，從B點(diǎn)進(jìn)入電場(chǎng)，到達(dá)C點(diǎn)時(shí)速度方向恰好水平，A、B、C三點(diǎn)在同一直線上，且AB=2BC，如圖所示．由此可見(jiàn)（ ?。?/h2>發(fā)布：2024/12/29 18:0:2組卷：65引用：7難度：0.5