如圖所示的豎直平面內(nèi)有范圍足夠大、水平向右的勻強(qiáng)電場，一絕緣軌道由兩段直桿和一半徑為R的半圓環(huán)組成，固定在紙面所在的豎直平面內(nèi)．直桿MN、PQ水平且足夠長，MNAP段是光滑的（其中A點是半圓環(huán)的中點），PQ段是粗糙的．現(xiàn)有一質(zhì)量為m、帶電+q的小環(huán)甲（可視為質(zhì)點）套在MN桿上，它所受電場力為其重力的0.5倍．將小環(huán)甲從N點左側(cè)8R處由靜止開始釋放，如圖，且知小環(huán)甲與直桿PQ間的動摩擦因數(shù)為μ（μ＜0.5，且最大靜摩擦力與滑動摩擦力大小相等），求：
（1）小環(huán)甲從N點左側(cè)8R處由靜止開始釋放后，第一次經(jīng)過N點時的速度大�。�
（2）小環(huán)甲在水平桿PQ上運(yùn)動的總路程．

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如圖所示的豎直平面內(nèi)有范圍足夠大、水平向左的勻強(qiáng)電場，電場強(qiáng)度為E．一絕緣彎桿由兩段直桿和一半徑R=1.6m的四分之一圓弧桿MN組成，固定在豎直面內(nèi)，兩直桿與圓弧桿的連接點分別是M、N，豎直桿PM和水平桿NQ均足夠長，PMN段光滑．現(xiàn)有一質(zhì)量為m₁=0.2kg、帶電荷量為+q的小環(huán)套在PM桿上，從M點的上方的D點靜止釋放，恰好能達(dá)到N點．已知q=2×10^-2C，E=2×10²N/m．g取10m/s²．
（1）求D、M間的距離h₁=？
（2）求小環(huán)第一次通過圓弧桿上的M點時，圓弧桿對小環(huán)作用力F的大��？
（3）小環(huán)與NQ間的動摩擦因數(shù)μ=0.1．現(xiàn)將小環(huán)移至距離M點上方h₂=14.4m處由靜止釋放，環(huán)與桿之間的最大靜摩擦力等于滑動摩擦力．問經(jīng)過足夠長的時間，小環(huán)在水平桿NQ上運(yùn)動通過的總路程s₁=

、

、

．

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如圖所示的豎直平面內(nèi)有范圍足夠大、水平向左的勻強(qiáng)電場，在虛線的左側(cè)有垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B．一絕緣?形管桿由兩段直桿和一半徑為R的半圓環(huán)組成，固定在紙面所在的豎直平面內(nèi)．PQ、MN水平且足夠長，半圓環(huán)MAP在磁場邊界左側(cè)，P、M點在磁場界線上，NMAP段是光滑的，現(xiàn)有一質(zhì)量為m、帶電量為+q的小環(huán)套在MN桿，它所受到的電場力為重力的

1

2

倍．現(xiàn)在M右側(cè)D點靜止釋放小環(huán)，小環(huán)剛好能到達(dá)P點，
（1）求DM間的距離x₀．
（2）求上述過程中小環(huán)第一次通過與O等高的A點時彎桿對小環(huán)作用力的大�。�
（3）若小環(huán)與PQ間的動摩擦因數(shù)為μ（設(shè)最大靜止摩擦力與滑動摩擦力大小相等）．現(xiàn)將小環(huán)移至M點右側(cè)6R處由靜止開始釋放，求小環(huán)在整個運(yùn)動過程中克服摩擦力所做的功．

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如圖所示的豎直平面內(nèi)有范圍足夠大，水平向左的勻強(qiáng)電場，在虛線的左側(cè)有垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B，一絕緣軌道由兩段直桿和一半徑為R的半圓環(huán)組成，固定在紙面所在的豎直平面內(nèi)，PQ、MN水平且足夠長，半圓環(huán)MAP的磁場邊界左側(cè)，P、M點在磁場邊界線上．現(xiàn)在有一質(zhì)量為m、帶電荷量為+q的中間開孔的小環(huán)穿在MN桿上，可沿軌道運(yùn)動，它所受電場力為重力的

3

4

倍．不計一切摩擦．現(xiàn)將小球從M點右側(cè)的D點由靜止釋放，DM間距離x₀=3R．
（1）求小球第一次通過與O等高的A點時的速度v_A大小，及半圓環(huán)對小球作用力N的大�。�
（2）小球的半圓環(huán)所能達(dá)到的最大動能E_k．

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如圖所示的豎直平面內(nèi)有范圍足夠大、水平向左的勻強(qiáng)電場，電場強(qiáng)度為E．一絕緣彎桿由兩段直桿和一半徑R=1.6m的四分之一圓弧桿MN組成，固定在豎直面內(nèi)，兩直桿與圓弧桿的連接點分別是M、N，豎直桿PM和水平桿NQ均足夠長，PMN段光滑．現(xiàn)有一質(zhì)量為m₁=0.2kg、帶電荷量為+q的小環(huán)1套在PM桿上，從M點的上方的D點靜止釋放，恰好能達(dá)到N點．已知q=2×10^-2C，E=2×10²N/m．g取10m/s²．
（1）求D、M間的距離h₁=？
（2）求小環(huán)1第一次通過圓弧桿上的M點時，圓弧桿對小環(huán)作用力F的大小？
（3）在水平桿NQ上的N點套一個質(zhì)量為m₂=0.6kg、不帶電的小環(huán)2，小環(huán)1和2與NQ間的動摩擦因數(shù)μ=0.1．現(xiàn)將小環(huán)1移至距離M點上方h₂=14.4m處由靜止釋放，兩環(huán)碰撞后，小環(huán)2在NQ上通過的最大距離是s₂=8m．兩環(huán)間無電荷轉(zhuǎn)移．環(huán)與桿之間的最大靜摩擦力等于滑動摩擦力．問經(jīng)過足夠長的時間，小環(huán)1的狀態(tài)？小環(huán)1在水平桿NQ上運(yùn)動通過的總路程s₁=？

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一、單選題(本題共5小題，每小題4分，共20分)．

  題號

  1

  2

  3

  4

  5

  答案

  D

  A

  D

  C

  B

二、多選題(本題共5小題，每小題4分，共20分．每小題有多個選項正確。全部選對的得4分，選不

  全的得2分，有選錯或不答的得0分．)．

  題號

  o

  7

  8

  9

    ，lO

    答案

  CD

  AD

  AB

  BCD

  AD

  三、實驗題(本題共2小題，共20分)，

  11．(1)O．700(0．70l也正確)    (3分)

    (2)如右圖所示    (3分)

    (3)B端    (2分)

12．(1)   (5分)

    (2)F與v成正比    (3分)

    F與r成正比   (3分)

    (3)F=kvr   (1分)

    13。(1)可發(fā)射6種頻率的光子(3分)

    (2)   E=2．55eV    (3分)

    (3)E只大于銫的逸出功，故光子只有照射銫金屬才能發(fā)生光電效應(yīng)．  (3分)

    代人數(shù)據(jù)解得El薩0．65eV    (4分)

14．(1)     0．5A     (2) E=4．92J  

15?(1)

(2)  2.0xlO³N  

  16．(1)   F=5x10-2N    （2）0.01J

17。(1)8R/3

（2）N＝17mg/4+

    (3)若μ大于或等于3/4，則W=。若μ小于3/4，則W＝mgR

18(1)V0,方向向右

(2)3mv₀²/8

(3)4mv₀²/3

(4)4mv₀²/27