【題目】如圖所示,水平絕緣軌道AB與處于豎直平面內(nèi)的半圓形絕緣光滑軌道BC平滑連接,半圓形軌道的半徑R=0.40m.軌道所在空間存在水平向右的勻強(qiáng)電場(chǎng),電場(chǎng)強(qiáng)度E=1.0×104 N/C.現(xiàn)有一電荷量q=+1.0×104C,質(zhì)量m=0.10kg的帶電體(可視為質(zhì)點(diǎn)),在水平軌道上的P點(diǎn)由靜止釋放,帶電體運(yùn)動(dòng)到圓形軌道最低點(diǎn)B時(shí)的速度vB=5.0m/s.已知帶電體與水平軌道間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.50,重力加速度g=10m/s2.求:

1)帶電體運(yùn)動(dòng)到圓形軌道的最低點(diǎn)B時(shí),帶電體對(duì)圓形軌道的壓力;

2)帶電體在水平軌道上的釋放點(diǎn)PB點(diǎn)的距離;

3)帶電體第一次經(jīng)過(guò)C點(diǎn)后,落在水平軌道上的位置到B點(diǎn)的距離.

【答案】(1) 7.25N,方向豎直向下 (2) 2.5m (3) 0.40m

【解析】

1)設(shè)帶電體在B點(diǎn)受到的支持力為FN,由牛頓第二定律得:

FNmg=m

解得:

FN=7. 25N

根據(jù)牛頓第三定律,FN= FN=7.25N,方向豎直向下

2)設(shè)PB間的距離為s,由于動(dòng)能定理得:

qEμmgs=mvB20

解得:

s=2.5m

3)設(shè)帶電體運(yùn)動(dòng)到C點(diǎn)的速度為vC,由動(dòng)能定理得:

帶電體離開(kāi)C點(diǎn)后在豎直方向上做自由落體運(yùn)動(dòng)

2R=gt2

在水平方向上做勻減速運(yùn)動(dòng),設(shè)在水平方向的加速度大小為a,依據(jù)牛頓第二定律:

qE=ma

設(shè)落在水平軌道上的位置到B點(diǎn)的距離為x,水平方向位移:

x=vctat2

解得:

x=0.40m;

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】如圖所示,絕緣水平面上有相距為L=15mA、B兩點(diǎn),質(zhì)量為m=2.2kg、帶電量為q=+3×104C的物體靜止放在水平面上的A點(diǎn),其與水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ=0.5。某時(shí)刻,空間加上與水平方向成θ=37°角斜向上的勻強(qiáng)電場(chǎng),使物體從靜止開(kāi)始加速運(yùn)動(dòng),經(jīng)過(guò)C點(diǎn)時(shí),電場(chǎng)突然消失,物體繼續(xù)運(yùn)動(dòng)到B位置停下。已知物體減速運(yùn)動(dòng)的時(shí)間是加速運(yùn)動(dòng)時(shí)間的2倍,sin37°=0.6,cos37°=0.8,重力加速度g10m/s2,求:

(1)勻強(qiáng)電場(chǎng)的電場(chǎng)強(qiáng)度;

(2)電場(chǎng)中AC兩點(diǎn)之間的電勢(shì)差。

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】如圖所示,將理想變壓器原線圈接入電壓隨時(shí)間變化規(guī)律為u=220sin(100πt)V的交流電源上,在副線圈兩端并聯(lián)接入規(guī)格為“22V,22W”的燈泡10個(gè),燈泡均正常發(fā)光.除燈泡外的電阻均不計(jì),下列說(shuō)法正確的是

A.變壓器原、副線圈匝數(shù)比為101

B.電流表示數(shù)為1A

C.電流表示數(shù)為10A

D.副線圈中電流的頻率為5Hz

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】在小車上豎直固定著一個(gè)高h=0.05m、總電阻R=10Ωn=100匝的閉合矩形線圈,且小車與線圈的水平長(zhǎng)度l相同.現(xiàn)使線圈和小車一起在光滑的水平面上運(yùn)動(dòng),速度為v1=1.0m/s,隨后穿過(guò)與線圈平面垂直、磁感應(yīng)強(qiáng)度B=1.0T的水平有界勻強(qiáng)磁場(chǎng),方向垂直紙面向里,如圖甲所示.已知小車運(yùn)動(dòng)(包括線圈)的速度v隨車的位移x變化的v-x圖像如圖乙所示.求:

(1)小車的水平長(zhǎng)度l和磁場(chǎng)的寬度d;

(2)小車的位移x=10cm時(shí)線圈中的電流大小I

(3)小車的位移x=35cm時(shí)線圈所受安培力的大小及方向.

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】如圖所示,細(xì)桿的一端與一小球相連,可繞過(guò)O點(diǎn)的水平軸自由轉(zhuǎn)動(dòng),現(xiàn)給小球一初速度,使它做圓周運(yùn)動(dòng)。點(diǎn)a、b分別表示軌道的最低點(diǎn)和最高點(diǎn),則桿對(duì)球的作用力可能是( 。

A.a處沒(méi)有力,b處為拉力

B.a處為拉力,b處為推力

C.a處為推力,b處為拉力

D.a處為推力,b處為推力

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】如圖所示,絕緣容器內(nèi)部為長(zhǎng)方體空腔,容器內(nèi)盛有NaCl的水溶液,容器上下端裝有鉑電極AC,置于與容器表面垂直的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,電鍵K閉合前容器兩側(cè)PQ兩管中液面等高,閉合電鍵后

A.M處氯離子濃度小于N處氯離子濃度B.N處電勢(shì)高于M處電勢(shì)

C.M處電勢(shì)高于N處電勢(shì)D.P管中液面高于Q管中液面

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】如圖所示,在邊界上方存在著垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng),有兩個(gè)電荷量、質(zhì)量均相同的正、負(fù)粒子(不計(jì)重力),從邊界上的O點(diǎn)以相同速度先后射入磁場(chǎng)中,入射方向與邊界成θ角,則正、負(fù)粒子在磁場(chǎng)中

A. 運(yùn)動(dòng)軌跡的半徑相同

B. 重新回到邊界所用時(shí)間相同

C. 重新回到邊界時(shí)速度大小和方向相同

D. 重新回到邊界時(shí)與O點(diǎn)的距離不相等

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】如圖甲,是“探究功與速度變化的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)裝置,當(dāng)質(zhì)量為的小車,在1條橡皮筋作用下彈出時(shí),橡皮筋對(duì)小車做的功記為;當(dāng)用2條、3完全相同的橡皮筋進(jìn)行第2次、第3實(shí)驗(yàn)時(shí),由于每次實(shí)驗(yàn)中橡皮筋的拉伸長(zhǎng)度相同,因此第2次、第3實(shí)驗(yàn)中,橡皮筋對(duì)小車做的功分別為、,每次實(shí)驗(yàn)中小車獲得的最大速度可由打點(diǎn)計(jì)時(shí)器所打出的紙帶求出。則:

1)關(guān)于該實(shí)驗(yàn),下列說(shuō)法中正確的是__(填選項(xiàng)序號(hào)字母)。

A.必須平衡摩擦力

B.打點(diǎn)計(jì)時(shí)器可以用干電池供電

C.每次實(shí)驗(yàn),小車必須從同一位置由靜止釋放

D.可以選用規(guī)格不相同的橡皮筋

2)圖乙為某次用1條橡皮筋實(shí)驗(yàn)打出的紙帶,測(cè)得、、相鄰兩點(diǎn)間的距離分別為,,,,則小車獲得的最大速度為__。如果用2條橡皮筋做實(shí)驗(yàn),那么,在理論上,小車獲得的最大動(dòng)能為__(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,在水平向右的勻強(qiáng)電場(chǎng)中有一固定點(diǎn) O,用一根長(zhǎng)度 L=0.4m 的絕緣細(xì)線把質(zhì)量 m=0.1kg、電量q=7.5×10-4C的帶正電小球懸掛在 O點(diǎn),小球靜止在 B點(diǎn)時(shí)細(xì)線 與豎直方向的夾角為θ=37°,現(xiàn)將小球拉至位置 A 使細(xì)線水平后由靜止釋放,(g 10 m/s2 sin37°=0.6,cos37°=0.8 求:

1)勻強(qiáng)電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)大;

2)小球運(yùn)動(dòng)通過(guò)最低點(diǎn) C 時(shí)的速度大。

3)小球通過(guò)最低點(diǎn) C 時(shí)細(xì)線對(duì)小球的拉力大小

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