如图所示，单层光滑绝缘圆形轨道竖直放置，半径r=lm，其圆心处有一电荷量Q=+l...

如图所示，单层光滑绝缘圆形轨道竖直放置，半径r=lm，其圆心处有一电荷量Q=+l×l0-4C 的点电荷，轨道左侧是一个钢制“隧道”，一直延伸至圆形轨道最低点B；在“隧道”底部辅设绝缘层。“隧道”左端固定一弹簧，用细线将弹簧与一静止物块拴接，初始状态弹簧被压缩，物块可看成质点，质量m=0.1kg，电荷量q=-×10-6C，与“隧道”绝缘层间的动摩擦因数μ=0.2。剪断细线，弹簧释放弹性势能Ep，促使物块瞬间获得初速度（忽略加速过程）。之后物块从A点沿直线运动至B点后沿圆形轨道运动，恰好通过最高点C。其中lAB=2m，设物块运动时电荷量始终不变，且不对Q的电场产生影响，不计空气阻力，静电力常量为k= 9.0×l09N·m2/C2。求：

（1）物块在最高点C时的速度大小；

（2）物块在圆形轨道最低点B时对轨道的压力大小；

（3）弹簧压缩时的弹性势能Ep和物块初速度vA。

(1) 4m/s (2) 6N (3) 3.2J, 8m/s 【解析】（1）物块恰好通过最高点C，轨道对物块没有作用力，由牛顿第二定律得其中解得 vC=4m/s （2）B→C过程，由动能定理得解得在B点，由牛顿第二定律得解得 FNB=6N 根据牛顿第三定律知物块在圆形轨道最低点B时对轨道的压力大小 FNB′=FNB=6N。（3）A→B，由动能定理得又 f=μmg 解得 vA=8m/s 弹簧压缩时的弹性势能解得 Ep=3.2J

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考点分析：

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在“探宄单摆周期与摆长的关系”实验中，

（1）下列说法正确的是____________

A.摆球偏离平衡位置的角度越大越好

B.摆球尽量选择质量大些的、体积小些的

C.摆球摆动时要使之保持在同一个竖直平面内

D.单摆悬线的上端不可随意卷在横杆上，应夹紧在铁夹中

（2）为了提高周期的测量精度，应该将摆球到达____________（填“最高点”或“平衡位置”）作为计时开始与停止的时刻比较好。

（3）用20分度的游标卡尺测量摆球的直径，测量情况如图1所示，由此可知摆球的直径为____________mm。

（4）根据实验获得的T2一L图象如图2所示，T为周期，L为摆长，实验中应该在____________（填“OA”“AB”或“BC”）区间多采集数据，由图求得当地重力加速度为____________m/s2 （保留三位有效数字）。

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在“探究电磁感应的产生条件”实验中，

（1）如图1所示，线圈横卧在课桌上并与G表相连，将条形磁铁从线圈的左端插入、右端拔出，己知插入时G表指针向左偏转，则拔出时G表指针____________（填“向左”或“向右”）偏转，若条形磁铁S极正对线圈的右端并从右端插入、左端拔出，则插入时G表指针____________（填“向左”或“向右”）偏转，拔出时G表指针____________（填“向左” 或“向右”）偏转。

（2）如图2所示，将学生电源和单刀开关、滑动变阻器、A线圈串联起来，将B线圈与G 表连接起来。一般情况下，开关和A线圈应该与学牛电源的____________（填“直流”或“交流”）接线柱相连，闭合开关接通电源后，第一次将滑动变阻器从最大阻值滑移至某一较小阻值，第二次用比第一次大的速度将滑动变阻器从最大阻值滑移至同一较小阻值，则第二次G表偏转的角度较 ____________（填“小”或“大”）。