高考物理题中的临界问题docxWord格式文档下载.docx
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v
1
形区域内存在着竖直向下的匀强磁场，磁感应强度大小为B。
开始
B
L
时，导体棒静止于磁场区域的右端，当磁场以速度v1匀速向右移
（a）
动时，导体棒随之开始运动，同时受到水平向左、大小为f的恒
定阻力，并很快达到恒定速度，此时导体棒仍处于磁场区域内，求导体棒所达到的恒定速度
v2；
4如图所示，一根长
L=1.5m的光滑绝缘细直杆
MN，竖直固定在场强为E==×
105N/
C、
与水平方向成θ＝300角的倾斜向上的匀强电场中。
杆的下端M固定一个带电小球
A，电荷量
Q＝+×
10－6C；
另一带电小球B穿在杆上可自由滑动，
电荷量q＝+×
10一6C，质量m＝×
10
一2
B从杆的上端N静止释放，小球
9
kg。
现将小球
B开始运动。
（静电力常量k＝×
10N·
m
／C2，取g=l0m/s
2）。
求小球B的速度最大时，距
M端的高度h1为多大？
6．一竖直绝缘杆MN上套有一带正电q，质量为m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
mq
空间，如图3—4—45所示，电场强度为E，磁感应强度为B，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。
7．如图所示，一质量为m的带电小球，用长为l的绝缘细线悬
挂在水平向右的匀强电场中，静止时悬线与竖直方向成θ角θ
（<
45o）。
如果不改变电场强度的大小而突然将电场的方向变为E
竖直向下，电场方向改变后，带电小球的最大速度值是多少？
8．如图，水平向左的匀强电场和垂直纸面向里的匀强磁场相互
垂直。
在电磁场区域中，有竖直放置的，半径为R的光滑绝缘A
E
圆环，环上套有一个带正电的小球。
已知小球所受电场力与重
O
力大小相等。
现将小球从环的顶端A点由静止释放。
当小球运动的圆弧长为圆周长的几分之
几时，小球所受的磁场力最大？
A．1/8
．3/8
C．1/4
D
．1/2
9．真空中存在空间范围足够大的、水平向右的匀强电场。
在电场中，若将一个质量为m、带
正电的小球由静止释放，运动中小球速度与竖直方向夹角为37o（取sin37°
＝，cos37°
=）。
现将该小球从电场中某点以初速度v0竖直向上抛出。
求运动过程中
（1）小球受到的电场力的大小及方向。
（2）小球的最小动量的大小及方向。
二、刚好运动到静止某一点的临界条件：
物体末速度等于零
10．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=×
10－10kg，带电量大小q=
×
10－13C，油滴从A点自由下落高度h=0.40m后进入平行金属
图3
—28
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？
11．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
c2.0F，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
P
无初速滴下，正好掉入小孔。
油滴下落高度
h10cm处，带电
A
量q2.010
M
8C，质量m2.0103g，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/s
，
N
求：
图3—53
（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？
12．一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1，盘与桌面间的动摩擦因数为2。
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。
若圆盘最后未从桌面掉下，
则加速度
a满足的条件是什么？
（以
g表示重力加速度
）
13．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=15Ω。
闭合开关S，待电路稳定后，将一带正电的小球从
B板
-2
C,质量为m=2×
kg,
小孔以初速度v=4m/s竖直向上射入板间。
若小球带电量为q=1×
10
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/s
三、刚好滑出（滑不出）小车或运动物体的临界条件：
两物体速度相等
14．如图所示，质量是M的木板静止在光滑水平面上，木板长为l0，一个质量为m的小滑块
以初速度v0从左端滑上木板，由于滑块与木板间摩擦作用，木板也开始向右滑动，滑块恰好
没有从木板上滑出，求：
（1）二者相对静止时共同速度为多少？
（2）此过程中有多少热量生成？
（3）滑块与木板间的滑动摩擦因数有多大？
15．如图所示，水平光滑的地面上停放着一辆小车，左侧靠在竖直墙壁上，小车的四分之一
圆弧轨道AB是光滑的，在最低点B与水平轨道BC相切，BC的长度是圆弧半径的10倍，整个
轨道处于同一竖直平面内。
可视为质点的物块从A点
正上方某处无初速度下落，恰好落入小车圆弧轨道滑
动，然后沿水平轨道滑行至轨道末端C处恰好没有滑
BC
出。
已知物块到达圆弧轨道最低点B时对轨道的压力
是物块重力的9倍，小车的质量是物块的3倍，不考虑空气阻力和物块落入圆弧轨道时的能
量损失。
求
（1）物块开始下落的位置距水平轨道BC的竖直高度是圆弧半径的几倍？
（2）物块与水平轨道BC间的动摩擦因数μ
16．如图3—30所示，一质量为M、长为L的长方形木板B放在光滑水平地面上，在其右端放
一质量为m的小木块A，mM。
现以地面为参照系给A、B以大小相等、方向相反的初速度
v0，使A开始向左运动、B开始向右运动，最后A刚
好没有滑离B板。
⑴它们最后速度的大小和方向。
图3—30
⑵小木块A向左运动到达的最远处（从地面上看）离出发点的距离。
17．如图所示，在一光滑的水平面上有两块相同的木板
B和
C.重物
A（视为质点）位于
B的
右端，A、B、C的质量相等。
现
A和
B以同一速度滑向静止的
C，B与
C发生正碰。
碰后
C粘在一起运动，A在C上滑行，A与C有摩擦力.已
C
知A滑到C的右端而未掉下.试问：
从B、C发生正碰
到A刚移动到C右端期间，C所走过的距离是C板长度的多少倍？
四、刚好通过最高点的临界条件：
v大于或等于gr
18．如图所示，位于竖直平面内的光滑轨道，由一段斜的直轨道与之相切的圆形轨道连接而
成，圆形轨道的半径为R。
一质量为m的小物块从斜轨道上某处由静止开始下滑，然后沿圆形
轨道运动。
要求物块能通过圆形轨道最高点，且在该最高点与轨道间的压力不能超过5mg（g
为重力加速度）。
求物块初始位置相对于圆形轨道底部的高度h的取值范围。
19．如图3—31所示，长度为L的轻绳的一端系在天花板上的
O点，另
一端系一个质量为m的小球，将小球拉至水平位置无初速释放。
在
O点
正下方的P点钉一个很细的钉子。
小球摆到竖直位置时，绳碰到钉子后
将沿半径较小的圆弧运动。
为使小球能绕钉做完整的圆运动，
P与O点
图3—31
的最小距离是多少？
20．如图所示,在竖直向下的匀强电场中有一绝缘的光滑离心轨道，一个带负电的小球从斜轨
道上的A点由静止释放，沿轨道滑下，已知小球的质量
为m，电量大小为-q，匀强电场的场强大小为
E，斜轨道
的倾角为α（小球的重力大于所受的电场力
）。
h
（1）求小球沿斜轨道下滑的加速度的大小；
α
（2）若使小球通过半径为R的圆轨道顶端的
B点时不落
下来，求A点距水平地面的高度h至少应为多大？
五、两个物体刚好分离的临界条件:
两物体相互接触但没有相互作用力
21．如图3—32所示，将倾角为的足够长的光滑斜面放置在一个
范围足够大的磁感应强度为B、磁场方向垂直纸面向里的匀强磁场m
中，一个质量为m，带电量为-q的带电物体置于斜面上由静止开
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