【題目】如圖所示,在豎直邊界線O1O2左側(cè)空間存在一豎直向下的勻強電場,電場強度大小E=100V/m。電場區(qū)域內(nèi)有一固定的粗糙絕緣斜面AB,其傾角為370,A點距水平地面的高度h=3m;BC段為一粗糙絕緣水平面,其長度L=3m。斜面AB與水平面BC由一光滑小圓弧連接(圖中未標出),豎直邊界線O1O2右側(cè)區(qū)域固定一半徑R=0.5m的半圓形光滑絕緣軌道,CD為半圓形光滑絕緣軌道的直徑,CD兩點緊貼豎直邊界線O1O2,位于電場區(qū)域的外部(忽略電場對O1O2右側(cè)空間的影響)。現(xiàn)將一質(zhì)量m=1kg、電荷量q=0.1C的帶正電的小物塊(可視為質(zhì)點)置于A點由靜止釋放,已知該小物塊與斜面AB和水平面BC間的動摩擦因數(shù)均為=0.3,取g=10m/s2,sin370=0.6,cos370=0.8。

(1)求物塊到達C點時的速度大;

(2)求物塊到達D點時所受軌道的壓力大;

(3)物塊從D點進入電場的瞬間,將勻強電場的方向變?yōu)樗椒较,并改變電場強度的大小,使物塊恰好能夠落到B點,求電場強度的大小和方向。(取=2.24)

【答案】(1)6m/s(2)22N(3)121V/m,水平向左

【解析】

(1)對物塊從AC的過程應(yīng)用動能定理求得物塊到達C點時的速度;

(2)對物塊從CD的過程應(yīng)用動能定理求得物塊到達D點時的速度,再對物塊在D點時受力分析,由牛頓第二定律求得物塊到達D點時所受軌道的壓力;

(3)運用運動的分解將物塊從DB的過程分解為水平方向和豎直方向,求得物塊在水平方向的加速度,由牛頓第二定律求得變化后電場強度的大小和方向。

(1)對物塊由AC的過程應(yīng)用動能定理可得:

解得:

(2)對物塊由CD的過程應(yīng)用動能定理可得:

對物塊在D點時受力分析,由牛頓第二定律可得:

解得:、

(3)物塊從DB的過程,將運動分解為水平方向和豎直方向,則:

豎直方向:

水平方向:

解得:,電場方向水平向左

,解得:

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖,一平行板電容器連接在直流電源上,電容器的極板水平,兩微粒a、b所帶電荷量大小相等、符號相反,使它們分別靜止于電容器的上、下極板附近,與極板距離相等,F(xiàn)同時釋放a、b,它們由靜止開始運動,在隨后的某時刻t,a、b經(jīng)過電容器兩極板間上半?yún)^(qū)域的同一水平面,a、b間的相互作用和重力可忽略。下列說法正確的是

A. t時刻,ab的電勢能相等

B. t時刻,a的動能比b的大

C. a的質(zhì)量比b的大

D. t時刻,ab的加速度大小相等

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,A、B兩物塊的質(zhì)量分別為2mm,靜止疊放在水平地面上,A、B間的動摩擦因數(shù)為,B與地面間的動摩擦因數(shù)為最大靜摩擦力等于滑動摩擦力,重力加速度為g,現(xiàn)對A施加一水平拉力F,則  

A. 時,AB都相對地面靜止

B. 時,A的加速度為

C. 時,A相對B滑動

D. 無論F為何值,B的加速度不會超過

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】甲、乙兩物體在同一直線上做勻變速直線運動,其速度圖象如圖一所示,則( 。

A. 甲、乙兩物體的運動方向一定相反

B. t4s是,甲、乙兩物體的速度相同

C. 甲物體的加速度比一物體的加速度大

D. 4s內(nèi)甲、乙兩物體的位移相同

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,在光滑絕緣水平面上三個小球,兩兩間的距離都是L。A、B電荷量都是+q,質(zhì)量為m,C球質(zhì)量為2m,給C一個外力F,使三個小球保持相對靜止共同加速運動,以下判斷錯誤的是(

A. C球只能帶負電,且電量為-2q

B. 恒力大小F=3

C. 即使他們的軌跡為曲線,AB的庫侖力也不做功

D. 若某時刻撤去F,則撤去的瞬間C求的加速度大小為2

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【題目】一個帶正電的小物體,,放在傾角為37,有擋板的絕緣斜面上,空間若加沿斜面向上方向的變化電場,其加速度隨電場力變化圖象為圖乙所示現(xiàn)把斜面放平從靜止開始計時,改用圖丙中周期性變化的水平電場作用(g).:

(1)物體的質(zhì)量及物體與斜面間的動摩擦因數(shù)

(2)在圖丙所示周期性變化的水平電場作用下,物體一個周期內(nèi)的位移大小
(3)在圖丙所示周期性變化的水平電場作用下,15s內(nèi)電勢能的變化量。

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【題目】如圖所示,在相距為d的兩個等高處,固定著電量分別為-Q+Q的兩個等量異種點電荷,在它們連線的水平中垂線上固定一根長為L,內(nèi)壁光滑的絕緣細管,現(xiàn)有一電量為+q的小球以初速度v0從管口射入,已知靜電力常量為k,則下列說法正確的是( )

A. 小球的速度一直減小

B. 受到的庫侖力先做負功后做正功

C. 小球的電勢能保持不變

D. 管壁對小球的彈力最大值為

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】質(zhì)量為m、帶正電的,電量為+q的小金屬塊A以水平初速度v0從高臺右邊緣P點進入存在著水平向左勻強電場的右側(cè)空間中,場強大小E=2mg/q,高臺足夠高,則( )

A. 金屬塊做平拋運動

B. 經(jīng)過足夠長的時間金屬塊一定會與高臺右側(cè)邊緣PQ相碰

C. 金屬塊運動過程中距高臺邊緣的最大水平距離為

D. 金屬塊運動過程的最小速度為

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【題目】如圖電路中,電源的電動勢E和內(nèi)阻r一定,A、B為平行板電容器的兩塊正對金屬板,R1為光敏電阻(隨光照強度增大電阻率減。R2的滑動觸頭Pa端時,閉合開關(guān)S,此時電流表A和電壓表V的示數(shù)分別為IU.以下說法正確的是(

A. 若僅將R2的滑動觸頭Pb端移動,則I減小,U增大

B. 若僅增大A、B板間距離,則電容器所帶電荷量減少

C. 若僅用更弱的光照射R1,則I增大,U增大,電容器所帶電荷量增加

D. 若僅用更強的光照射R1,則U變化量的絕對值與I變化量的絕對值的比值不變

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