【題目】在地面附近,存在著一有界電場,邊界MN將空間分成上下兩個區(qū)域I、II,在區(qū)域II中有豎直向上的勻強電場,在區(qū)域I中離邊界某一高度由靜止釋放一個質(zhì)量為m的帶電小球A,如圖甲所示,小球運動的v-t圖象如圖乙所示,不計空氣阻力,則()
A. 小球受到的重力與電場力之比為3:5
B. 在時,小球經(jīng)過邊界MN
C. 在過程中,小球的機械能先增大后減小
D. 在小球向下運動的過程中,克服電場力做功等于重力勢能的減少量
【答案】AD
【解析】
小球進(jìn)入電場前做自由落體運動,進(jìn)入電場后受到電場力作用而做減速運動,由圖可以看出,小球經(jīng)過邊界MN的時刻是t=1s時。由v-t圖象的斜率等于加速度,得小球進(jìn)入電場前的加速度為:。由牛頓第二定律得重力為:G=mg=ma1=mv1;進(jìn)入電場后的加速度大小為:;由牛頓第二定律得:F-mg=ma2;得電場力:F=mg+ma2=;則聯(lián)立得重力G與電場力F之比為3:5.故A正確,B錯誤。由圖可得,在1s~2.5s過程中,小球向下運動,電場力做負(fù)功,小球的機械能減小。在2.5s~4s過程中,小球向上運動,電場力做正功,小球的機械能增大,所以小球的機械能先減小后增大。故C錯誤。在小球向下運動的整個過程中,動能變化量為零,根據(jù)動能定理知,重力做的功與克服電場力做的功相等,而重力做的功等于重力勢能的變化量,所以克服電場力做功等于重力勢能的減小量。故D正確。故選AD。
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【題目】如圖所示是某游樂場過山車的娛樂裝置原理圖,弧形軌道末端與一個半徑為R的光滑圓軌道平滑連接,兩輛質(zhì)量均為m的相同小車(大小可忽略),中間夾住一輕彈簧后連接一起,兩車從光滑弧形軌道上的某一高度由靜止滑下,當(dāng)兩車剛滑入圓環(huán)最低點時連接兩車的掛鉤突然斷開,彈簧將兩車彈開,其中后車剛好停在圓環(huán)最低點處,前車沿圓環(huán)軌道運動恰能越過圓弧軌道最高點.求:
(1)前車被彈出時的速度.
(2)把前車彈出過程中彈簧釋放的彈性勢能.
(3)兩車下滑的高度h.
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【題目】有一個勻強電場,電場線和坐標(biāo)平面xOy平行,以原點O為圓心,半徑為r=10cm的圓周上任意一點P的電勢,θ為O、P兩點的連線與x軸正方向所成的角, A、B、C、D為圓周與坐標(biāo)軸的四個交點,如圖所示。
(1)求該勻強電場場強的大小和方向。
(2)若在圓周上D點處有一個α粒子源,能在xOy平面內(nèi)發(fā)射出初動能均為200eV的α粒子(氦核)。當(dāng)發(fā)射的方向不同時,α粒子會經(jīng)過圓周上不同的點,在所有的這些點中,α粒子到達(dá)哪一點的動能最大?最大動能是多少eV?
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【題目】某人向放在水平地面的正前方小桶中水平拋球,結(jié)果球劃著一條弧線飛到小桶的前方(如圖所示).不計空氣阻力,為了能把小球拋進(jìn)小桶中,則下次再水平拋時,他可能作出的調(diào)整為( 。
A. 增大初速度,提高拋出點高度 B. 增大初速度,拋出點高度不變
C. 初速度大小不變,降低拋出點高度 D. 初速度大小不變,提高拋出點高度
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【題目】如圖所示,一條軌道固定在豎直平面內(nèi),粗糙的ab段水平,bcde段光滑,cde段是以O為圓心、R為半徑的一小段圓。梢暈橘|(zhì)點的物塊A和B緊靠在一起,靜止于b處,A的質(zhì)量是B的3倍.兩物塊在足夠大的內(nèi)力作用下突然分離,分別向左、右始終沿軌道運動.B到d點時速度沿水平方向,此時軌道對B的支持力大小等于B所受重力的3/4,A與ab段的動摩擦因數(shù)為μ,重力加速度g,求:
(1)物塊B在d點的速度大小;
(2)物塊A、B在b點剛分離時,物塊B的速度大;
(3)物塊A滑行的最大距離s.
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【題目】“復(fù)興號高速列車”由甲站開往乙站,列車以a1=0.4m/s2的加速度啟動,加速250s后勻速運動了600s,再減速運動200s后剛好停在乙車站。設(shè)甲、乙車站間的鐵路為直線,列車加速過程和減速過程都是勻變速運動。求:
(1)列車勻速時的速度大;
(2)列車減速時的加速度;
(3)甲站到乙站的距離。
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【題目】圖中虛線為勻強電場中與電場強度方向垂直的等間距平行直線。兩粒子M、N質(zhì)量相等,所帶電荷量的絕對值也相等,F(xiàn)將M、N從虛線上的o點以相同速率射出,兩粒子在電場中運動的軌跡分別如圖中兩條實線所示。點a、b、c為實線與虛線的交點。己知o點電勢高于c點電勢。若不計粒子的重力及兩粒子間的相互作用,則( )
A. 電場強度的方向豎直向上
B. N粒子在a點的加速度與M粒子在c點的加速度相同
C. N粒子在從o點運動至a點的過程中靜電力做正功
D. M粒子在從o點運動至c點的過程中,其電勢能增加
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【題目】懸掛著的小球重6N,在均勻的水平風(fēng)力作用下偏離了豎直方向θ=37°角而處于靜止?fàn)顟B(tài)。求風(fēng)對小球的作用力F和繩子的拉力T 。(sin37o=0.6,cos37o=0.8,tan37o=0.75)
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【題目】如圖所示,在豎直平面內(nèi)放一個光滑絕緣的半圓形軌道,圓心O與軌道左、右最高點a、c在同一水平線上,水平方向的勻強磁場與半圓形軌道所在的平面垂直。一個帶負(fù)電荷的小滑塊由靜止開始從半圓軌道的最高點a滑下,則下列說法中正確的是
A. 滑塊經(jīng)過最低點b時的速度與磁場不存在時相等
B. 滑塊從a點到最低點b所用的時間與磁場不存在時短
C. 滑塊經(jīng)過最低點b時對軌道壓力與磁場不存在時相等
D. 滑塊能滑到右側(cè)最高點c
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