【題目】如圖所示,現(xiàn)有一個(gè)帶正電小物塊,質(zhì)量m20 g,電荷量q2×104 C,與水平軌道之間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ0.2,處在水平向左的勻強(qiáng)電場(chǎng)中,電場(chǎng)強(qiáng)度E1×103 V/m.在水平軌道的末端N處,連接一個(gè)光滑的半圓形軌道,半徑R40 cm,取g10 m/s2,求:

⑴若小物塊恰好能運(yùn)動(dòng)到軌道的最高點(diǎn),則小物塊在軌道最高點(diǎn)時(shí)速度的大。

⑵若小物塊恰好能運(yùn)動(dòng)到軌道的最高點(diǎn),則小物塊應(yīng)該從距N點(diǎn)多遠(yuǎn)處由靜止釋放?

⑶若在上小題的位置釋放小物塊,則在從釋放到最高點(diǎn)的過(guò)程中,小物塊在距水平地面多高處動(dòng)能最大?(結(jié)果可保留根號(hào))

【答案】(1)1.25m(2)1.25m處開(kāi)始釋放(3)0.12m

【解析】試題分析:(1)根據(jù)重力提供向心力,即可求解;(2)根據(jù)動(dòng)能定理,結(jié)合力做功的正負(fù),即可求解;(3)根據(jù)計(jì)算數(shù)據(jù),得出電場(chǎng)力與重力相等,電場(chǎng)力與重力的合力沿半徑方向時(shí),小物塊的速度最大,從而求解.

(1)物塊能通過(guò)軌道最高點(diǎn)的臨界條件是,解得

(2)設(shè)小物塊釋放位置距N處為x

解得

即小物塊應(yīng)該從在水平位置距N處為1.25m處開(kāi)始釋放

(3)因?yàn)?/span>,所以

當(dāng)電場(chǎng)力與重力的合力沿半徑方向時(shí),小物塊的速度最大,也就是動(dòng)能最大。

此時(shí),物塊與圓心連線與豎直方向成45°,

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】對(duì)電流概念的正確理解是 ( )

A.通過(guò)導(dǎo)體的橫截面的電量越多,電流越大

B.導(dǎo)體的橫截面越大,電流越大

C.單位時(shí)間內(nèi)通過(guò)導(dǎo)體橫截面的電量越大,電流越大

D.導(dǎo)體中的自由電荷越多,電流越大

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】某課外小組在參觀工廠時(shí),看到一丟棄不用的電池,同學(xué)們想用物理上學(xué)到的知識(shí)來(lái)測(cè)定這個(gè)電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻,已知這個(gè)電池的電動(dòng)勢(shì)約為11~13V,內(nèi)阻小于3Ω,由于直流電壓表量程只有3V,需要將這只電壓表通過(guò)連接一固定電阻(用電阻箱代替),改裝為量程為15V的電壓表,然后再用伏安法測(cè)電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻,以下是他們的實(shí)驗(yàn)操作過(guò)程:

(1)把電壓表量程擴(kuò)大,實(shí)驗(yàn)電路如圖甲所示,實(shí)驗(yàn)步驟如下,完成填空:

第一步:按電路圖連接實(shí)物

第二步:把滑動(dòng)變阻器滑片移到最右端,把電阻箱阻值調(diào)到零

第三步:閉合開(kāi)關(guān),把滑動(dòng)變阻器滑片調(diào)到適當(dāng)位置,使電壓表讀數(shù)為3V

第四步:把電阻箱阻值調(diào)到適當(dāng)值,使電壓表讀數(shù)為_(kāi)_______V

第五步:不再改變電阻箱阻值,保持電壓表和電阻箱串聯(lián),撤去其他線路,即得量程為15V的電壓表.

(2)實(shí)驗(yàn)可供選擇的器材有:

A.電壓表(量程為3V,內(nèi)阻約2kΩ)

B.電流表(量程為3A,內(nèi)阻約0.1Ω)

C.電阻箱(阻值范圍0~9999Ω)

D.電阻箱(阻值范圍0~999Ω)

E.滑動(dòng)變阻器(阻值為0~20Ω,額定電流2A)

F.滑動(dòng)變阻器(阻值為0~20kΩ)

則電阻箱應(yīng)選________,滑動(dòng)變阻器應(yīng)選________.

(3)用該擴(kuò)大了量程的電壓表(電壓表的表盤沒(méi)變),測(cè)電池電動(dòng)勢(shì)E和內(nèi)阻r,實(shí)驗(yàn)電路如圖乙所示,得到多組電壓U和電流I的值,并作出U-I圖線如圖丙所示,可知電池的電動(dòng)勢(shì)為_(kāi)_______V,內(nèi)阻為_(kāi)_______Ω.

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】下列每組兩個(gè)物理量全部屬于矢量的是(

A. 路程、功 B. 位移、動(dòng)能

C. 加速度、速率 D. 線速度、力

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】牛頓的墓碑上鐫刻著這樣一行文字:“……自然與自然的定律,都隱藏在黑暗之中;上帝說(shuō)‘讓牛頓來(lái)吧!’于是,一切變?yōu)楣饷!迸nD之所以獲得這樣高的評(píng)價(jià),是因?yàn)樗?/span>

A. 創(chuàng)立了經(jīng)典力學(xué)

B. 捍衛(wèi)了“地心說(shuō)”

C. 挑戰(zhàn)了“進(jìn)化論”

D. 發(fā)展了“相對(duì)論”

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】為測(cè)定物塊與木板間的動(dòng)摩擦因數(shù),小明同學(xué)設(shè)計(jì)了如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置.木板的傾角為θ,彈簧的一端固定在木板上,另一端位于木板上的B點(diǎn).物塊在木板上A點(diǎn)靜止釋放后沿木板滑下,壓縮彈簧運(yùn)動(dòng)至C點(diǎn)后被彈回,上滑至D點(diǎn)時(shí)速度為零.測(cè)得AB間的距離為x1、BC間的距離為x2,BD間的距離為x3.實(shí)驗(yàn)中的彈簧可視為輕質(zhì)彈簧。

(1)若某次實(shí)驗(yàn)測(cè)得x1=40cm、x2=5cm、x3=25cm、θ=450,求物塊與木板間的動(dòng)摩擦因數(shù);

(2)實(shí)驗(yàn)完成后,小明同學(xué)還想進(jìn)一步做點(diǎn)研究。他提出了如下兩個(gè)問(wèn)題:

①若已經(jīng)測(cè)得物塊與木板間的動(dòng)摩擦因數(shù)為,還知道物塊質(zhì)量為m,能否通過(guò)運(yùn)算,寫出彈簧壓縮至C點(diǎn)時(shí)彈性勢(shì)能的表達(dá)式呢?(用字母表示)

②小明同學(xué)從網(wǎng)上查得,彈性勢(shì)能公式為Ep=kx2。,其中k為彈簧的勁度系數(shù),x為彈簧的形變量,物體在下滑過(guò)程中的最大速度又如何表達(dá)呢?(用字母表示),你能幫助他解決上述問(wèn)題嗎?

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】(1)氫原子的能級(jí)圖如圖所示.有一群處于n=4能級(jí)的氫原子,若原子從n=4向n=2躍遷時(shí)所發(fā)出的光正好使某種金屬產(chǎn)生光電效應(yīng),則:

①這群氫原子發(fā)出的光中共有________種頻率的光能使該金屬產(chǎn)生光電效應(yīng);

②從n=4向n=1躍遷時(shí)發(fā)出的光照射該金屬,所產(chǎn)生的光電子的最大初動(dòng)能為_(kāi)_______eV.

(2)如圖所示,質(zhì)量為2m的小滑塊P和質(zhì)量為m的小滑塊Q都可看做質(zhì)點(diǎn),與輕質(zhì)彈簧相連的Q靜止在光滑水平面上.P以某一初速度v向Q運(yùn)動(dòng)并與彈簧發(fā)生碰撞,求:

①?gòu)椈傻膹椥詣?shì)能最大時(shí),P、Q的速度大;

②彈簧的最大彈性勢(shì)能.

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】關(guān)于電源電動(dòng)勢(shì),下列說(shuō)法中正確的是(  )

A. 同一電源接入不同的電路電動(dòng)勢(shì)會(huì)發(fā)生改變

B. 電源電動(dòng)勢(shì)就是接入電源兩極間的電壓表測(cè)量的電壓

C. 電源電動(dòng)勢(shì)是表征電源把其他形式的能轉(zhuǎn)化為電能本領(lǐng)的物理量,與是否接外電路無(wú)關(guān)

D. 電源電動(dòng)勢(shì)表征把電能轉(zhuǎn)化成其他形式能的本領(lǐng)的大小,與是否接外電路無(wú)關(guān)

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】在起重機(jī)將質(zhì)量m=5×103 kg的重物豎直吊起的過(guò)程中,重物由靜止開(kāi)始向上做勻加速直線運(yùn)動(dòng),加速度a=0.2 m/s2,當(dāng)起重機(jī)輸出功率達(dá)到其允許的最大值時(shí),保持該功率直到重物做vmax=1.02 m/s的勻速運(yùn)動(dòng)。g10 m/s2,不計(jì)額外功。求:

(1)起重機(jī)允許輸出的最大功率;

(2)重物做勻加速運(yùn)動(dòng)所經(jīng)歷的時(shí)間

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