【題目】如圖所示,ABCDF為一絕緣光滑軌道,豎直放置在方向水平向右的勻強(qiáng)電場(chǎng)中,電場(chǎng)強(qiáng)度大小為E.AB面水平,BCDF是半徑為R的圓形軌道,B為圓心正下方的最低點(diǎn),D為圓心正上方的最高點(diǎn).今有一個(gè)帶正電小球在電場(chǎng)力作用下由靜止從A點(diǎn)開(kāi)始沿軌道運(yùn)動(dòng),小球受到的電場(chǎng)力和重力大小相等,小球的電量為q。求:
(1)若AB間的距離為4R,則小球在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中的最大動(dòng)能有多大?
(2)若AB間的距離為4R,則小球通過(guò)最高點(diǎn)D時(shí)的對(duì)軌道的壓力有多大?
(3)若小球能沿軌道做圓周運(yùn)動(dòng)到達(dá)接近水平軌道的F點(diǎn).則AB間的距離至少要多大?
【答案】(1)(2)(3)
【解析】試題分析: (1)重力場(chǎng)和電場(chǎng)合成等效重力場(chǎng),其方向?yàn)殡妶?chǎng)力和重力的合力方向,與豎直方向的夾角(如圖所示)得:θ=45°
所以小球在BC之間且小球與圓心連線與豎直方向成θ=45°的位置動(dòng)能最大
從A點(diǎn)到達(dá)速度最大的位置,由動(dòng)能定理:
解得:
(2)從A點(diǎn)到最高點(diǎn)D,據(jù)動(dòng)能定理有:Eq4Rmg2R=mv2
由牛頓定律可得:
解得FDN=3mg=3Eq
(3)等效重力加速度:
在等效重力場(chǎng)的“最高”點(diǎn),小球剛好不掉下來(lái)時(shí)有:
從A到等效重力場(chǎng)的“最高”點(diǎn),由動(dòng)能定理有:qE(LRsin45O)mg(R+Rcos45O)=mv20
解得:
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】如圖所示,兩根直木棍AB和CD相互平行,斜靠在豎直墻壁上固定不動(dòng),一個(gè)圓筒從木棍的上部以初速度v0勻速滑下;若保持兩木棍傾角不變,將兩棍間的距離減小后固定不動(dòng),仍將圓筒放在兩木棍上部以初速度v0滑下,下列判斷正確的是( )
A. 仍勻速下滑
B. 勻加速下滑
C. 減速下滑
D. 以上三種運(yùn)動(dòng)均可能
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】某探究性學(xué)習(xí)小組對(duì)一輛自制遙控車(chē)的性能進(jìn)行研究.他們讓這輛小車(chē)在水平地面上由靜止開(kāi)始運(yùn)動(dòng),并將小車(chē)運(yùn)動(dòng)的全過(guò)程記錄下來(lái),通過(guò)數(shù)據(jù)處理得到如圖所示的v﹣t圖象,已知小車(chē)在0~t1時(shí)間內(nèi)做勻加速直線運(yùn)動(dòng),t1~10s時(shí)間內(nèi)小車(chē)牽引力的功率保持不變,7s末到達(dá)最大速度,在10s末停止遙控讓小車(chē)自由滑行,小車(chē)質(zhì)量m=1kg,整個(gè)過(guò)程中小車(chē)受到的阻力f大小不變.則以下說(shuō)法正確的是( )
A.小車(chē)勻加速直線運(yùn)動(dòng)的時(shí)間t1=2s
B.小車(chē)勻加速直線運(yùn)動(dòng)的時(shí)間t1=1.5s
C.t1~10s內(nèi)小車(chē)牽引力的功率P為12W
D.小車(chē)所受阻力f的大小為3N
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】如圖所示,勻強(qiáng)電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)E=3×105V/m,A、B兩點(diǎn)相距0.2m,兩點(diǎn)連線與電場(chǎng)的夾角是600,下列說(shuō)法正確的是
A.電荷量q=+2×10-4C的電荷從A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)電勢(shì)能增大6J
B.電荷量q=-2×10-4C的電荷從A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)電場(chǎng)力做功為-6 J
C.若取A點(diǎn)的電勢(shì)為0,則B點(diǎn)的電勢(shì)φB=3×104V
D.A、B兩點(diǎn)間的電勢(shì)差是UAB=6×104V
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】如圖,A、B兩小球由繞過(guò)輕質(zhì)定滑輪的細(xì)線相連,A放在固定的光滑斜面上,B、C兩小球在豎直方向上通過(guò)勁度系數(shù)為k的輕質(zhì)彈簧相連,C球放在水平地面上,F(xiàn)用手控制住A,并使細(xì)線剛剛拉直但無(wú)拉力作用,并保證滑輪左側(cè)細(xì)線豎直、右側(cè)細(xì)線與斜面平行。已知A的質(zhì)量為4m,B、C的質(zhì)量均為m,重力加速度為g,細(xì)線與滑輪之間的摩擦不計(jì)。開(kāi)始時(shí)整個(gè)系統(tǒng)處于靜止?fàn)顟B(tài)。釋放A后,A沿斜面下滑至速度最大時(shí),C恰好離開(kāi)地面。求:
(1)斜面傾角=?
(2)A獲得的最大速度為多少?
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】下列說(shuō)法正確的是( )
A. 牛頓發(fā)現(xiàn)了萬(wàn)有引力定律,總結(jié)出了行星運(yùn)動(dòng)的規(guī)律
B. 開(kāi)普勒在天文觀測(cè)數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上,總結(jié)出了行星運(yùn)動(dòng)的規(guī)律
C. 開(kāi)普勒總結(jié)出了行星運(yùn)動(dòng)的規(guī)律,找出了行星按照這些規(guī)律運(yùn)動(dòng)的原因
D. 牛頓發(fā)現(xiàn)了萬(wàn)有引力定律,并測(cè)出了引力常量
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】如圖,水平地面上有一固定光滑斜面AB,其底端B點(diǎn)與半徑為R的四分之一圓弧平滑連接,圓弧的端點(diǎn)C與圓心在同一水平線上,M、N為C點(diǎn)正上方兩點(diǎn),距離C點(diǎn)分別為2R和R,現(xiàn)將一小球從M點(diǎn)靜止釋放,小球在AB上能到達(dá)最高處D點(diǎn)距水平面的高度為2R,接著小球沿斜面滑下返回進(jìn)入圓弧軌道,若不考慮空氣阻力,則( )
A.小球返回軌道后沿軌道運(yùn)動(dòng)可能到不了C點(diǎn)
B.小球返回軌道后能沿軌道一直運(yùn)動(dòng),并上升到N點(diǎn)
C.小球返回軌道后沿軌道運(yùn)動(dòng)到C點(diǎn)時(shí),速度一定大于零
D.若將小球從N點(diǎn)靜止釋放,則小球在AB上能到達(dá)最高處距水平面的高度等于R
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】在“探究小車(chē)速度隨時(shí)間變化的規(guī)律”的實(shí)驗(yàn)中,打點(diǎn)計(jì)時(shí)器使用的交流電的頻率為50 Hz,記錄小車(chē)運(yùn)動(dòng)的紙帶如下圖所示,在紙帶上選擇0、1、2、3、4、5共六個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn),相鄰兩計(jì)數(shù)點(diǎn)之間還有四個(gè)點(diǎn)未畫(huà)出,紙帶旁并排放著帶有最小分度為毫米的刻度尺,零點(diǎn)跟“0”計(jì)數(shù)點(diǎn)對(duì)齊,由圖可以讀出三個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)1、3、5跟0點(diǎn)的距離分別為d1 、d2 、d3
(1)請(qǐng)將d1 、d3 讀數(shù)填入下列表格中.
距離 | d1 | d2 | d3 |
測(cè)量值/cm | 5.40 |
(2)計(jì)算小車(chē)通過(guò)計(jì)數(shù)點(diǎn)“2”的瞬時(shí)速度為v2 ="_____" m/s,小車(chē)的加速度是a ="____" m/s2。(計(jì)算結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】如圖所示,兩根平行放置的長(zhǎng)直導(dǎo)線a和b載有大小相同方向相反的電流,a受到的磁場(chǎng)力大小為F1,當(dāng)再加入一與導(dǎo)線所在平面垂直的勻強(qiáng)磁場(chǎng)后,a受到的磁場(chǎng)力大小變?yōu)镕2,則此時(shí)b受到的磁場(chǎng)力大小變?yōu)?/span>
A.F2 B.F1-F2 C.F1 + F2 D.2F1-F2
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