(20分)如圖(a)所示,左側(cè)為某課外活動小組設(shè)計的某種速度選擇裝置(圖(b)為它的立體圖),由水平轉(zhuǎn)軸及兩個薄盤N1、N2構(gòu)成,兩盤面平行且與轉(zhuǎn)軸垂直,相距為L,兩盤面間存在豎直向上的勻強(qiáng)電場,盤上各開一狹縫,兩狹縫夾角可調(diào);右側(cè)為長為d的水平桌面,水平桌面的右端有一質(zhì)量為m絕緣小球B,用長也為d的不可伸長的細(xì)線懸掛,B對水平桌面壓力剛好為零。今有電荷量為q,質(zhì)量也為m的另一帶電小球A沿水平方向射入N1狹縫,勻速通過兩盤間后通過N2的狹縫,并沿水平桌面運(yùn)動到右端與小球B發(fā)生碰撞,設(shè)A與B碰撞時速度發(fā)生交換。已知小球A與水平桌面間動摩擦因數(shù)為μ,

求:⑴.小球A帶何種電及兩盤面間的電場強(qiáng)度E的大;
⑵.如果只要求小球A能與小球B相撞,那么當(dāng)小球A從N2中穿出時它的速度應(yīng)滿足什么條件­;
⑶.若兩狹縫夾角調(diào)為θ,盤勻速轉(zhuǎn)動,轉(zhuǎn)動方向如圖(b),要使小球A與小球B碰撞后,B恰好做完整的圓周運(yùn)動,求薄盤轉(zhuǎn)動的角速度ω。
(1)  (2)    (3)   (n=0,1,2,3……)
試題分析:⑴.小球A勻速通過兩盤過程中受到的電場力和重力平衡,可見小球A所帶電荷為正電荷(1分)
且:          (2分)
解得:     (2分)
⑵.設(shè)小球A通過N2時的速度為v,與小球B發(fā)生碰撞前瞬間的速度為vA,對小球A在水平桌面運(yùn)動過程由動能定理得:
     (2分)
A與B相撞須滿足條件    (1分)
所以            (2分)
⑶.設(shè)小球A與小球B碰后,小球B碰后恰好做完整的圓周運(yùn)動,小球B在最高點(diǎn)有
          (2分)
小球B從最低點(diǎn)到最高點(diǎn)過程由機(jī)械能守恒有
 (2分)

小球A從水平桌面的左端運(yùn)動到右端,設(shè)通過狹縫N2時的速度為根據(jù)動能定理
 (2分)
設(shè)小球A通過轉(zhuǎn)盤時對應(yīng)的角速度為ω有
     (2分)
由以上各式得: (n=0,1,2,3……)(2分)
練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

如圖所示,質(zhì)量為m的小球A、B置于傾角為θ=30°的光滑斜面上,小球A、B之間通過一段壓縮的輕彈簧連接,小球A通過細(xì)線系在斜面體的擋板M上,小球B與擋板N接觸,系統(tǒng)處于靜止?fàn)顟B(tài)。下列說法正確的是(  。

A.小球B與擋板N之間無擠壓
B. 剪斷細(xì)線的瞬間小球A的加速度立即發(fā)生變化
C.剪斷細(xì)線的瞬間小球A可能仍保持靜止?fàn)顟B(tài)
D.撤去擋板N的瞬間小球B的加速度不一定變化

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

設(shè)雨點(diǎn)下落過程中受到的空氣阻力與雨點(diǎn)(可看成球形)的橫截面積S成正比,與下落速度v的平方成正比,即f=kSv2,其中k為比例常數(shù),且雨滴最終都做勻速運(yùn)動.已知球體積公式:V=(r為半徑),若兩個雨滴的半徑之比為1:2,則這兩個雨點(diǎn)的落地速度之比為( )
A.1:B.1:2C.1:4D.1:8

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

隨著計算機(jī)技術(shù)的發(fā)展與傳感器技術(shù)的有機(jī)結(jié)合,就可以把看不見、摸不到的作用力和反作用力顯示在計算機(jī)屏幕上,現(xiàn)把兩個相互作用的彈簧掛鉤與傳感器接在計算機(jī)屏幕上出現(xiàn)的結(jié)果如圖所示,通過觀察分析兩個力傳感器的變化曲線,可得結(jié)論(  )
A.作用力與反作用力大小始終相等,因此物體受力平衡
B.作用力與反作用力大小始終相等、方向相反在一條直線上
C.作用力與反作用力大小始終作用在一個物體上合力為0
D.牛頓第三定律研究的是物體間的相互作用,因此不論物體如何運(yùn)動,物體間作用力與反作用力的關(guān)系相同

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

如圖,兩塊水平放置的平行金屬板間距為d,定值電阻的阻值為R,豎直放置的線圈匝數(shù)為n,繞制線圈導(dǎo)線的電阻為R,其它導(dǎo)線的電阻忽略不計。現(xiàn)有豎直向上的磁場B穿過線圈,在兩極板中有一個質(zhì)量為m、電荷量為q,帶正電的油滴恰好處于靜止?fàn)顟B(tài),則磁場B的變化情況是 (     )
A.均勻增大,磁通量變化率的大小為2mgd/nq
B.均勻增大,磁通量變化率的大小為mgd/nq
C.均勻減小,磁通量變化率的大小為2mgd/nq
D.均勻減小,磁通量變化率的大小為mgd/nq

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

如圖所示,質(zhì)量為m的正方體和質(zhì)量為M的正方體放在兩豎直墻和水平面間,處于靜止?fàn)顟B(tài)。m和M的接觸面與豎直方向的夾角為,重力加速度為g。若不計一切摩擦,下列說法正確的是
A.水平面對正方體M的彈力大小大于(M+m)g
B.水平面對正方體M的彈力大小為(M+m)gcos
C.墻面對正方體m的彈力大小為mgtan
D.墻面對正方體M的彈力大小為mgcota

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

如圖,質(zhì)量為m的木塊在水平向右的力F作用下在質(zhì)量為M的木板上滑行,木板長度為L,保持靜止.木塊與木板、木板與地面間的動摩擦因數(shù)均為μ,說法正確的是
A.木板受到地面的摩擦力大小是μmg
B.木板受到地面的摩擦力大小是μ(m+M)g
C.當(dāng)F>μ(m+M)g時,木板便會開始運(yùn)動
D.木塊滑過木板過程中,產(chǎn)生的內(nèi)能為μmgL

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

如圖所示,C是水平地面,A、B是兩塊長方形物塊,F(xiàn)是作用在物塊B上沿水平方向的力,物體A和B以相同的速度作勻速直線運(yùn)動.由此可知,A、B間的動摩擦因數(shù)μ1和B、C間的動摩擦因數(shù)μ2有可能是

A. μ1=0,μ2=0    B. μ1=0,μ2≠0
C. μ1≠0,μ2=0         D. μ1≠0,μ2≠0

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

如圖所示,一個頂角為90o的斜面體M置于水平地面上,它的底面粗糙,兩斜面光滑,兩個斜面與水平面的夾角分別為、,且節(jié)。將質(zhì)量相等的A、B兩個小滑塊同時從斜面上同一高度處靜止釋放,在兩滑塊滑至斜面底端的過程中,M始終保持靜止。則(   )

A.兩滑塊滑至斜面底端所用的時間相同
B.兩滑塊滑至斜面底端時重力的瞬時功率相同
C.兩滑塊均在斜面上下滑時地面對斜而體無摩擦力
D.地面對斜面體的支持力等于三個物體的總重力

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同步練習(xí)冊答案