物理题中的临界问题

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1、金钥匙2006年高三第一学期周日班理综讲义物理特级贾保成主讲物理题中的临界问题一、做直线运动的物体“达到最大速度”的临界条件F图3—251．如图3—25所示，一个质量为的物体固定在劲度系数为的轻弹簧右端，轻弹簧的左端固定在竖直墙上，水平向左的外力推物体把弹簧压缩，使弹簧长度被压缩了，弹性势能为E。已知弹簧被拉长（或者压缩）x时的弹性势能的大小，求在下述两种情况下，撤去外力后物体能够达到的最大速度？（1）地面光滑。（2）物体与地面的动摩擦因数为。2．理综北京卷第23题（节选）如图1所示，两根足够长的直金属导轨

2、MN、PQ平行放置在倾角为的绝缘斜面上，两导轨间距为L。M、P两点间接有阻值为R的电阻。一根质量为m的均匀直金属杆ab放在两导轨上，并与导轨垂直。整套装置处于磁感应强度为B的匀强磁场中，磁场方向垂直斜面向下。导轨和金属杆的电阻可忽略。让ab杆沿导轨由静止开始下滑，导轨和金属杆接触良好，不计它们之间的摩擦，求在下滑过程中，ab杆可以达到的速度最大值。ABF图3—523．如图3—52所示，一个弹簧的两端分别固定着质量为的物体A和质量为2的物体B，置于光滑水平面上。水平向左的力把它们挤在竖直墙边。撤去，物体B首先

3、开始运动，后来物体A也开始运动。此后，当A的运动速度达到最大值时，（A）弹簧的弹性势能是零。（B）物体A和B的速度相等。（C）物体B的速度最小。（D）处在弹簧的长度正在缩短的过程中。BFe图3—514．图3—51中是一个固定的形金属框架，和边都很长，边长为，框架的电阻可不计。是放置在框架上与平行的导体杆，它可在框架上自由滑动（摩擦可忽略），它的质量为m、电阻为。现沿垂直于框架平面的方向加一恒定的匀强磁场，磁感应强度为，方向垂直于纸面向里。当以恒力9咨询电话：志新路82389245黄庄82533066总部82

4、627420工商大学68987535东城64061856金钥匙2006年高三第一学期周日班理综讲义物理特级贾保成主讲向右拉导体杆时，导体杆运动的最大加速度和最大速度各是多少？BEmq图3—4—45MN5．一竖直绝缘杆MN上套有一带正电，质量为的小铜环，环与杆之间的动摩擦因数为，杆处于水平匀强电场和水平匀强磁场共存的空间，如图3—4—45所示，电场强度为，磁感应强度为，电场和磁场方向垂直。当自由释放小铜环后，它就从静止开始运动，设场区足够大，杆足够长，求环在运动中的最大加速度和最大速度。二、刚好运动到某一点的

5、临界条件图3—286．如图3—28所示，两个金属板水平放置，两板间距离d=2.0cm，并分别与一直流电源的两极相连接，上面的金属板中心有一小孔。带电油滴的质量m=4.0×10－10kg，带电量大小q=8.0×10－13C，油滴从A点自由下落高度h=0.40m后进入平行金属板之间，刚好达到下极板。ｇ取10ｍ／ｓ２。问液滴带正电还是负电？两极板间的电势差多大？7．2006年四川理综卷第24题如图所示的电路中，两平行金属板A、B水平放置，两板间的距离d=40cm。电源电动势E=24V,内电阻r=1Ω，电阻R=15

6、Ω。闭合开关S，待电路稳定后，将一带正电的小球从B板小孔以初速度v0=4m/s竖直向上射入板间。若小球带电量为q=1×10-2C,质量为m=2×10-2kg,不考虑空气阻力。那么，滑动变阻器接入电路的阻值为多大时，小球恰能到达A板?此时，电源的输出功率是多大？(取g=10m/s2)vMNA图3—298．如图3—29所示，挡板MN右侧存在着以MN为左边界的有界力场，质点从孔A向右射入力场中，在力场中质点的加速度大小恒为，方向向左，经过时间T后，由于力场中力的方向改变，质点的加速度的大小不变而方向变为向右。试讨

7、论射入力场的初速度v多大时，质点可以回到A孔，并离开力场。9咨询电话：志新路82389245黄庄82533066总部82627420工商大学68987535东城64061856金钥匙2006年高三第一学期周日班理综讲义物理特级贾保成主讲PMABN图3—539．如图3—53所示，平行板电容器两极板M、N水平放置，距离为d=1.0cm，其电容为，上极板M与地连接，且中央有一小孔A，开始时两极板不带电。一个装满油的容器置于小孔A正上方，带电油滴一滴一滴地，从容器下的小孔无初速滴下，正好掉入小孔。油滴下落高度处，带

8、电量，质量，设油滴落在N板后把全部电量传给N板，N板上积存的油可以不考虑，g取10m/s2，求：（1）第几滴油滴在板间作匀速直线运动？（2）能够到达N板的油滴数量最多为多少？10．理综丙卷第25题一小圆盘静止在桌布上，位于一方桌的水平桌面的中央。桌布的一边与桌的AB边重合，如图。已知盘与桌布间的动摩擦因数为，盘与桌面间的动摩擦因数为。现突然以恒定加速度a将桌布抽离桌面，加速度的方向是水平的且垂直于AB边。若圆盘最