【題目】如圖所示,BCD是光滑絕緣的半圓形軌道,位于豎直平面內(nèi),直徑BD豎直軌道半徑為R,下端與水平絕緣軌道在B點(diǎn)平滑連接,質(zhì)量為m的不帶電的滑塊b靜止在B點(diǎn)整個(gè)軌道處在水平向左的勻強(qiáng)電場(chǎng)中場(chǎng)強(qiáng)大小為E.質(zhì)量為m、帶正電的小滑塊a置于水平軌道上,電荷量為 ,滑塊a與水平軌道間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.5,重力加速度為g。現(xiàn)將滑塊a從水平軌道上距離B點(diǎn)12R的A點(diǎn)由靜止釋放,運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)與滑塊b碰撞,碰撞時(shí)間極短且電量不變,碰后兩滑塊粘在一起運(yùn)動(dòng),a、b滑塊均視為質(zhì)點(diǎn)。求:
(1)滑塊a、b碰撞后的速度大小。
(2)滑塊在圓形軌道上最大速度的大小,以及在最大速度位置處滑塊對(duì)軌道作用力的大小。
(3)滑塊第一次落地點(diǎn)到B點(diǎn)的距離。
【答案】(1)滑塊a、b碰撞后的速度大小分別為和
(2)滑塊在圓形軌道上最大速度的大小為,以及在最大速度位置處滑塊對(duì)軌道作用力的大小為 。
(3)滑塊第一次落地點(diǎn)到B點(diǎn)的距離為()R。
【解析】
(1)a從A到B的過程用動(dòng)能定理得,解得 對(duì)a與b碰撞用動(dòng)量守恒定律得mv1=2mv2,解得
(2)當(dāng)滑塊重力與電場(chǎng)力合力方向和圓軌道徑向一致時(shí),滑塊速度最大。如圖,則有 ,對(duì)滑塊從碰后到最大速度的過程用動(dòng)能定理有 ,解得滑塊最大速度 ,滑塊在P點(diǎn)用牛頓第二定律得,,解得滑塊受到軌道支持力 ,由牛頓第三定律。此時(shí)滑塊對(duì)軌道作用力
(3)a、b整體從B到D的過程中。由動(dòng)能定理有 ,解得 ,在D點(diǎn)。對(duì)滑塊受力分析得: ,解得,所以滑塊能通過D點(diǎn)接著水平飛出,在豎直方向; ,解得 水平方問受電場(chǎng)力加速度不變則
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】蹦床運(yùn)動(dòng)要求運(yùn)動(dòng)員在一張繃緊的彈性網(wǎng)上蹦起、騰空并做空中運(yùn)動(dòng)。為了測(cè)量運(yùn)動(dòng)員躍起的高度,訓(xùn)練時(shí)可在彈性網(wǎng)上安裝壓力傳感器,利用傳感器記錄彈性網(wǎng)所受的壓力,并在計(jì)算機(jī)上作出壓力—時(shí)間圖像,假如作出的圖像如圖所示。設(shè)運(yùn)動(dòng)員在空中運(yùn)動(dòng)時(shí)可視為質(zhì)點(diǎn),則運(yùn)動(dòng)員躍起的最大高度是(g取10 m/s2)( )
A.5.0 m
B.3.6 m
C.1.8 m
D.7.2 m
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】如圖所示的xOy平面內(nèi),存在正交的勻強(qiáng)磁場(chǎng)和勻強(qiáng)電場(chǎng),勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B,方向垂直xOy平面向里,勻強(qiáng)電場(chǎng)大小為E,方向沿y軸正方向.將一質(zhì)量為m、帶電量為q的粒子從O點(diǎn)由靜止釋放,粒子的運(yùn)動(dòng)曲線如圖所示,運(yùn)動(dòng)周期為T,P點(diǎn)距x軸的距離為粒子運(yùn)動(dòng)過程中距x軸最大距離的一半,粒子的重力忽略不計(jì).以下說(shuō)法正確的是( )
A.粒子帶正電
B.粒子運(yùn)動(dòng)到最低點(diǎn)時(shí),粒子所受電場(chǎng)力與洛倫茲力大小相等
C.粒子由P點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到與之等高的Q點(diǎn)所用時(shí)間為
D.粒子在運(yùn)動(dòng)過程中,距x軸的最大距離為
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】如圖所示為示波管內(nèi)的聚焦電場(chǎng),圖中實(shí)線為電場(chǎng)線,虛線為等勢(shì)線,a,b,c為靜電場(chǎng)中的三點(diǎn),b,c在同一條直線的電場(chǎng)線上,則下列說(shuō)法正確的是( )
A. a,b,c三點(diǎn)中,c點(diǎn)電勢(shì)最高
B. a,b,c三點(diǎn)中,a點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)最大
C. 正電荷在b點(diǎn)的電勢(shì)能大于在c點(diǎn)的電勢(shì)能
D. 負(fù)電荷在b點(diǎn)由靜止釋放,僅在電場(chǎng)カ的作用下能沿直線由b點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到c
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】如圖所示,直角坐標(biāo)系xOy位于豎直平面內(nèi),在水平的x軸下方存在勻強(qiáng)磁場(chǎng)和勻強(qiáng)電場(chǎng),磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B,方向垂直xOy平面向里,電場(chǎng)線平行于y軸。一質(zhì)量為m、電荷量為q的帶正電的小球,從y軸上的A點(diǎn)水平向右拋出,經(jīng)x軸上的M點(diǎn)進(jìn)入電場(chǎng)和磁場(chǎng),恰能做勻速圓周運(yùn)動(dòng),從x軸上的N點(diǎn)第一次離開電場(chǎng)和磁場(chǎng),MN之間的距離為L,小球過M點(diǎn)時(shí)的速度方向與x軸的方向夾角為.不計(jì)空氣阻力,重力加速度為g,求
(1)電場(chǎng)強(qiáng)度E的大小和方向;
(2)小球從A點(diǎn)拋出時(shí)初速度v0的大。
(3)A點(diǎn)到x軸的高度h.
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】一位質(zhì)量為m的運(yùn)動(dòng)員從下蹲狀態(tài)向上起跳,經(jīng)Δt時(shí)間,身體伸直并剛好離開地面,速度為v,重心上升高度為h。在此過程中( )
A.地面對(duì)他的沖量為mv+mgΔt,地面對(duì)他做的功為mv2
B.地面對(duì)他的沖量為mv+mgΔt,地面對(duì)他做的功為零
C.地面對(duì)他的沖量為mv,地面對(duì)他做的功為mv2
D.地面對(duì)他的沖量為mv-mgΔt,地面對(duì)他做的功為零
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】雨打芭蕉是我國(guó)古代文學(xué)中重要的抒情意象。為估算雨天院中芭蕉葉面上單位面積所承受的力,小玲同學(xué)將一圓柱形水杯置于院中,測(cè)得10分鐘內(nèi)杯中雨水上升了15mm,查詢得知,當(dāng)時(shí)雨滴落地速度約為10m/s,設(shè)雨滴撞擊芭蕉后無(wú)反彈,不計(jì)雨滴重力,雨水的密度為1×103kg/m3,據(jù)此估算芭蕉葉面單位面積上的平均受力約為
A. 0.25NB. 0.5NC. 1.5ND. 2.5N
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】如圖,汽缸內(nèi)活塞左邊封閉著一定量的空氣,壓強(qiáng)和大氣壓相同。把汽缸和活塞固定, 使汽缸內(nèi)空氣升高一定的溫度,空氣吸收的熱量 Q1。如果讓活塞可以 自由滑動(dòng)(活塞與汽缸間無(wú)摩擦、不漏氣),也使汽缸內(nèi)空氣溫度升高 相同溫度,其吸收的熱量為 Q2。則 Q1 和 Q2 的大小關(guān)系是
A.Q1= Q2B.Q1> Q2C.Q1< Q2D.不能確定
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】如圖所示,兩木塊A、B用輕質(zhì)彈簧連在一起,置于光滑的水平面上。一顆子彈水平射入木塊A,并留在其中。在子彈打中木塊A及彈簧被壓縮的整個(gè)過程中,對(duì)子彈、兩木塊和彈簧組成的系統(tǒng),下列說(shuō)法中正確的是( )
A.動(dòng)量守恒、機(jī)械能守恒
B.動(dòng)量守恒、機(jī)械能不守恒
C.動(dòng)量不守恒、機(jī)械能守恒
D.動(dòng)量、機(jī)械能都不守恒
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