1、计算题 (10分)有一质量为0.2kg的物块,从长为4m,倾角为30°的光滑斜面顶端处由静止开始滑下,斜面底端和水平面的接触处为很短的圆弧形,如图所示,物块和水平面间的动摩擦因数为0.2(g取10m/s2),求:

(1)物块到达斜面底端时的速度;
(2)物块在水平面能滑行的距离。
参考答案:(1)
;(2)10m
本题解析:(1)斜面下滑中机械能守恒
? 3分
,
? 2分
(2)全过程利用动能定理:-?mgs+mgh=0? 3分
s=mgh/?mg=10m? 2分
本题难度:一般
2、填空题 图中a、b和c表示点电荷的电场中的三个等势面.它们的电势分别为U、
和
.一带电粒子从等势面a上某处由静止释放后,仅受电场力作用而运动,已知它经过等势面b时的速率为v,则它经过等势面c时的速率为________.
参考答案:1.5v
本题解析:由动能定理,从a到b有 q(U-2U/3)=
从a到c过程有 q(U-U/4)= 
解得:v’=3v/2
本题难度:简单
3、计算题 (10分)如图所示,竖直放置的半径R=80cm的圆轨道与水平轨道相连接。质量为m=50g的小球A以一定的初速度由直轨道向左运动,并沿圆轨道的内壁运动到最高点M,如果球A经过N点时的速度vN=8m/s,经过M点时对轨道的压力为0.5N。求:小
球A从N运动到M的过程中克服摩擦阻力做的功Wf。
参考答案:(1)
(2)
本题解析:略
本题难度:简单
4、计算题 如图所示,平行金属板长为L,一个带电为+q质量为m的粒子以初速度v0紧贴上板垂直射入电场,刚好从下板边缘射出,末速度恰与下板成60°角,粒子重力不计,求:

(1)粒子末速度大小 (2)电场强度 (3)两极板间距离?
参考答案:(1)
;(2)
;(3)
本题解析:
试题分析:(1)粒子在电场中做类平抛运动,将末速度分解如图所示

由几何关系知:
=cos600,解得:
(2)粒子在电场中做类平抛运动,依题知,粒子在电场中的运动时间:t=
,
粒子离开电场时,垂直板方向的分速度:v1=v0tan60°,竖直方向加速度:a=
粒子从射入电场到离开电场,有v1= at=
t
联立以上各式得
(3) 粒子从射入电场到离开电场,由动能定理,有qEy=
-
,解得
本题难度:一般
5、计算题 匀强电场的方向沿x轴正向,电场强度E随x的分布如图所示。图中E0和d均为已知量。将带正电的质点A在O点由静止释放,A离开电场足够远后,再将另一带正电的质点B放在O点也由静止释放,当B在电场中运动时,A、B间的相互作用力及相互作用能均为零;B离开电场后,A、B间的相作用视为静电作用。已知A的电荷量为Q,A和B的质量分别为m和m/4。不计重力。求
(1)A在电场中的运动时间t;
(2)若B的电荷量q=4Q/9,求两质点相互作用能的最大值Em;
(3)为使B离开电场后不改变运动方向,求B所带电荷量的最大值qm。

参考答案:解:(1)根据运动学规律
,及
,得
(2)因为两质点的相互作用力为斥力,所以当两质点的距离最小时,两质点的相互作用能取最大值
A质点离开电场时的速度为vA0,根据动能定理,
,

B质点离开电场时的速度为vB0,根据动能定理,
,

设A、B速度相等时的速度为v,根据动量守恒,
,解得

根据能量守恒,两质点相互作用能的最大值
+
-
代入后得
(3)因为两质点在同一直线上运动,所谓B离开电场后不改变运动方向,是当两质点距离足够远时,B的速度为0。设此时A的速度为vA",而B离开电场时的速度为vB"
动能定理:
动量守恒:
能量守恒(此时A、B相互作用能为0):
+
-
解得:
本题解析:
本题难度:困难