【題目】如圖所示,質(zhì)量M3.0kg的小車靜止在光滑的水平地面上,AD部分是表面粗糙的水平導(dǎo)軌,DC部分是光滑的圓弧導(dǎo)軌,ADDC部分平滑相連,整個導(dǎo)軌都是由絕緣材料制成的,小車所在空間內(nèi)有豎直向上E40N/C的勻強電場和垂直紙面水平向里B2.0T的勻強磁場。今有一質(zhì)量為m1.0kg帶負電的滑塊(可視為質(zhì)點)以v08m/s的水平速度向右沖上小車,當(dāng)它過D點時對地速度為v15m/s,對水平導(dǎo)軌的壓力為10.5N,g10m/s2。求:

1)滑塊的電量大;

2)滑塊從AD的過程中,小車、滑塊系統(tǒng)損失的機械能;

3)若滑塊通過D時立即撤去磁場,求此后小車所能獲得的最大速度。

【答案】1;(218J;(33m/s

【解析】

1)在D點,豎直方向上滿足:

解得:

2)從AD,滑塊、小車系統(tǒng)水平方向動量守恒,設(shè)到D點時小車速度為u1,有:

解得:

由能量守恒定律可知系統(tǒng)損失的機械能為:

解得:

J

3)撤去磁場后,滑塊在圓弧軌道上運動的整個過程中,小車都在加速,因此滑塊返回D點時,小車速度最大,設(shè)此時滑塊、小車的速度分別為v2、u2,因滑塊由D點上滑到滑回D點過程中,電場力做功為零,故系統(tǒng)在水平動量守恒的同時初末狀態(tài)機械能相等,即:

mv0=mv2+Mu2

聯(lián)立兩式解得:

u2=1m/s(舍去); u2=3m/s

即此后小車所能獲得的最大速度為3m/s。

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,寬度為的區(qū)域被平均分為區(qū)域、、,其中、有勻強磁場,它們的磁感應(yīng)強度大小相等,方向垂直紙面且相反,長為,寬為的矩形abcd緊鄰磁場下方,與磁場邊界對齊,Odc邊的中點,Pdc邊中垂線上的一點,OP=3L.矩形內(nèi)有勻強電場,電場強度大小為E,方向由a只向O.電荷量為q、質(zhì)量為m、重力不計的帶電粒子由a點靜止釋放,經(jīng)電場加速后進入磁場,運動軌跡剛好與區(qū)域的右邊界相切。

1)求該粒子經(jīng)過O點時速度大小v0;

2)求勻強磁場的磁感強度大小B;

3)若在aO之間距Ox處靜止釋放該粒子,粒子在磁場區(qū)域中共偏轉(zhuǎn)n次到達P點,求x滿足的條件及n的可能取值.

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】1)如圖所示的三把游標(biāo)卡尺,它們的游標(biāo)尺從上至下分別為9 mm10等分、19 mm20等分、49 mm50等分,它們的讀數(shù)依次為______mm,________mm,_________mm。

2)使用螺旋測微器測量金屬絲的直徑,示數(shù)如圖所示,則金屬絲的直徑是_______mm。

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】由中國科學(xué)院、中國工程院兩院院士評出的2012年中國十大科技進展新聞,于2013119日揭曉,神九載人飛船與天宮一號成功對接和蛟龍號下潛突破7000米分別排在第一、第二.若地球半徑為R,把地球看做質(zhì)量分布均勻的球體,地球表面的重力加速度大小為g,引力常量為G蛟龍下潛深度為d,天宮一號軌道距離地面高度為h.已知質(zhì)量分布均勻的球殼對殼內(nèi)物體的引力為零.求

1天宮一號繞地心轉(zhuǎn)一周的時間是多少?

2蛟龍號所在處與天宮一號所在處的重力加速度之比為多少?

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】甲、乙兩車在一平直公路上從同一地點沿同一方向沿直線運動,它們的xt圖象如圖所示。下列判斷正確的是( 。

A.甲乙兩車從同一地點出發(fā)

B.由圖象可知,甲車在020s內(nèi)的運動軌跡是折線

C.由圖象可知,甲車在1020s內(nèi)做勻速直線運動

D.015s內(nèi),乙車的平均速度大于甲車的平均速度

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】甲、乙兩車同時由同一地點開始運動,它們的位移-時間圖像如圖所示,甲車圖像是經(jīng)過坐標(biāo)原點的傾斜直線,乙車圖像為頂點在坐標(biāo)原點的拋物線,則下列說法正確的是(  。

A. 甲車的運動軌跡是直線,乙車的運動軌跡是曲線

B. 0-t1時間段內(nèi),乙的平均速度大于甲的平均速度

C. t1時刻,乙的速度等于甲的速度的2

D. 甲乙兩車之間的距離先增大、后減小

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】在做《測定金屬電阻率》的實驗時,需要對金屬絲的電阻進行測量,已知金屬線的阻值Rx約為1Ω,某同學(xué)用伏安法對這個電阻進行比較精確的測量,這位同學(xué)想使電壓表和電流表示數(shù)變化范圍盡可能的大?晒┻x用的器材有:

電源E:電動勢3V,內(nèi)阻不計;

電流表A:量程0.3A,內(nèi)阻約為1Ω;

電壓表V:量程3V,內(nèi)阻約為10kΩ;

滑動變阻器R:最大電阻值為5Ω;

定值電阻兩個:R1=10Ω、R2=100Ω;

開關(guān)一個,導(dǎo)線若干。

(1)根據(jù)上述條件,實驗時定值電阻應(yīng)選用___(填“R1”或“R2”);

(2)根據(jù)實驗需要在實物圖中補齊所需連線_________;

(3)閉合開關(guān)前應(yīng)將滑動變阻器的滑片置于_____端(填“a”或“b”);

(4)若在上述實驗中,電流表的示數(shù)為I,電壓表的示數(shù)為U,則金屬線的阻值Rx的計算表達式為_____。

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】用DIS測電源電動勢和內(nèi)電阻電路如圖a所示,R0為定值電阻

1調(diào)節(jié)電阻箱R,記錄電阻箱的阻值R和相應(yīng)的電流值I,通過變換坐標(biāo),經(jīng)計算機擬合得到如圖b所示圖線,則該圖線選取了 為縱坐標(biāo),由圖線可得該電源電動勢為 V

2現(xiàn)有三個標(biāo)有“25V,06A”相同規(guī)格的小燈泡,其I﹣U特性曲線如圖c所示,將它們與圖a中電源按圖d所示電路相連,A燈恰好正常發(fā)光,則電源內(nèi)阻r= Ω,圖a中定值電阻R0= Ω

3若將圖a中定值電阻R0換成圖d中小燈泡A,調(diào)節(jié)電阻箱R的阻值,使電阻箱R消耗的電功率是小燈泡A的兩倍,則此時電阻箱阻值應(yīng)調(diào)到 Ω

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】為了測定一節(jié)舊干電池的電動勢和內(nèi)阻(內(nèi)阻偏大),配備的器材有:

A. 電流表A(量程為0.6A

B. 電壓表V(量程為2V,內(nèi)阻為1.2kΩ

C. 滑動變阻器R0-10Ω,1A

某實驗小組設(shè)計了如圖所示的電路.利用上述實驗電路進行實驗,測出多組電壓表讀數(shù)UV與對應(yīng)的電流表讀數(shù)IA,利用UVIA的圖象所示.

1)由圖象可知,電源的電動勢E=____V,內(nèi)阻r=____Ω

2)該實驗電路測出的電動勢E和內(nèi)阻r與真實值Er相比,E____E,r____r(選填、”)

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