【題目】如圖所示,一根光滑的絕緣細桿,上、下部分分別完成半徑為R的半圓和半徑為R圓弧QBCD,中間部分為長度為2R的豎直桿PQ,其上下兩端分別與半圓和圓弧的圓心等高。半圓右側(cè)下端一彈簧槍可沿光滑細桿發(fā)射質(zhì)量為m、電荷量為q的中間帶孔的帶正電小球。圓弧放置在水平向右、電場強度(g為重力加速度)的勻強電場中,已知彈簧槍發(fā)射的小球到達半圓最高點A時恰好對細桿的壓力為零。

(1)求小球運動到圓弧最低點B時細桿對小球的作用力大;

(2)求小球運動到圓弧的最高點時所受細桿的作用力;

(3)小球從圓弧的最高點D飛出時,立刻撤去細桿,求小球落到Q點所在的水平面時到D點的水平距離。

【答案】(1)F=12mg (2),方向豎直向下(3)

【解析】試題分析:小球到達半圓最高點A時恰好對細桿的壓力為零,重力提供向心力,由牛頓第二定律和動能定理即可求得細桿對小球的作用力大小和最高點時所受細桿的作用力;小球從D點飛出后,水平方向做勻減速直線運動,豎直方向做自由落體運動,根據(jù)運動學公式即可求得小球落到Q點所在的水平面時到D點的水平距離。

(1)小球到達半圓最高點A時恰好對細桿的壓力為零,重力提供向心力

由牛頓第二定律可得,

小球從半圓最高點A運動到圓弧最低點

由動能定理有

B點,豎直方向,由牛頓第二定律有:

解得F=12mg

(2)小球從半圓最高點A運動到圓弧最高點D

由動能定理可得

解得

圓弧最高點D,豎直方向,由牛頓第二定律有

解得,方向豎直向下

(3)小球從D點飛出后,水平方向做勻減速直線運動,豎直方向做自由落體運動,

則有:

加速度為:qE=ma

豎直方向:

聯(lián)立解得

練習冊系列答案
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【題目】如圖所示,半徑為2r的彈性螺旋線圈內(nèi)有垂直紙面向外的圓形勻強磁場區(qū)域,磁場區(qū)域的半徑為r,已知彈性螺旋線圈的電阻為R,線圈與磁場區(qū)域共圓心,則以下說法中正確的是(  )

A. 保持磁場不變,線圈的半徑由2r變到3r的過程中,有順時針的電流

B. 保持磁場不變,線圈的半徑由2r變到0.5r的過程中,有逆時針的電流

C. 保持半徑不變,使磁場隨時間按Bkt變化,線圈中的電流為

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A. 固定物塊A,則彈簧的彈力大小為20 N

B. 固定物塊B,則彈簧的彈力大小為40 N

C. 先固定物塊A,在釋放物塊A的一瞬間,彈簧的彈力大小為10 N

D. 先固定物塊A,釋放物塊A后,A、B、彈簧一起運動的過程中,彈簧的彈力大小為15N

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請讀出長度L和直徑d,L=__________cm,d=________mm。

圓柱形導體的電阻為Rx,接入如圖所示的電路中。請將以下實驗步驟補充完整:

第一步:閉合開關(guān)S前先將滑動變阻器R的滑動頭P滑到最______端(填”);

第二步:調(diào)節(jié)電阻箱R2,使其處于某一適當值;

第三步:閉合開關(guān)S,移動滑動頭,使電流計G有適當?shù)淖x數(shù);

第四步:調(diào)節(jié)R2,________;

第五步:讀出R2,可得:Rx=_________;(用R1、R2、R3表示)

第六步:用d、L、R1、R2、R3表示電阻率 ________

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【題目】等腰直角三角形OPQ區(qū)域內(nèi)存在勻強磁場,另有一等腰直角三角形導線框ABC以恒定的角速度沿圖示方向穿過磁場,該過程中AC∥OQ,下列說法中正確的是

A. 導線框開始進入磁場時感應電流最小

B. 導線框進入磁場過程磁感應電流沿逆時針方向

C. 導線框穿出磁場過程中C點電勢高于A點電勢

D. 導線框穿出磁場過程磁感應電流沿逆時針方向

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A. B. C. D.

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(1)求碰后瞬間兩物塊的速度大小;

(2)若兩個小物塊a、b與木板間的動摩擦因數(shù)均為μ1=0.3,木板與地面間的動摩擦因數(shù)為μ2=0.1,求最終兩個小物塊a、b間的距離。

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A. 在光照條件不變的情況下,隨著所加電壓的增大,光電流趨于一個飽和值

B. 在光的頻率不變的情況下,入射光越強飽和電流越大

C. 一定頻率的光照射光電管,不論光的強弱如何,遏止電壓不變

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A. A的質(zhì)量一定大于B的質(zhì)量

B. A的線速度一定大于B的線速度

C. L一定,M越大,T越大

D. M一定,L越大,T越大

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