【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BDC平滑連接,半圓形軌道的半徑R=0.4m。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=1104 N/C,F(xiàn)有一電荷量q=1×10-4C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=0.2,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),圓形軌道對(duì)帶電體支持力的大小;

(2)帶電體在水平軌道上的釋放點(diǎn)P到B點(diǎn)的距離L1;

(3)帶電體第一次經(jīng)過C點(diǎn)后撤去電場(chǎng),然后落在水平軌道上的F點(diǎn),求BF間的距離L2。

【答案】(1)7.25N(2)1.56m(3)1.2m

【解析】

帶電體運(yùn)動(dòng)經(jīng)過圓形軌道的最低點(diǎn)B時(shí),由重力和軌道的支持力的合力提供帶電體的向心力,由牛頓第二定律求出軌道的支持力;帶電體從P運(yùn)動(dòng)到B過程,運(yùn)用動(dòng)能定理即可求出PB間的距離;帶電體從B運(yùn)動(dòng)到C過程,運(yùn)用動(dòng)能定理即可求出帶電體到達(dá)C點(diǎn)的速度大;帶電體從B運(yùn)動(dòng)到C的過程中,由動(dòng)能定理求出經(jīng)過C點(diǎn)時(shí)的速度大。畮щ婓w離開C點(diǎn)后,在豎直方向上做自由落體運(yùn)動(dòng),水平方向做勻速運(yùn)動(dòng);

解:(1)設(shè)帶電體在B點(diǎn)受到的支持力為N,依據(jù)牛頓第二定律

解得:

(2)帶電體從P運(yùn)動(dòng)到B過程,依據(jù)動(dòng)能定理得:

解得:

(3)帶電體從B運(yùn)動(dòng)到C過程,由動(dòng)能定理得:

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

在水平方向上做勻速運(yùn)動(dòng)

解得

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】在《探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系》實(shí)驗(yàn)中采用如圖所示的裝置。

(1)安裝實(shí)驗(yàn)裝置時(shí),應(yīng)調(diào)整定滑輪的高度,使拉小車的細(xì)線在實(shí)驗(yàn)過程中保持與_____平行。(AB)

A.桌面 B.長(zhǎng)木板

(2)平衡摩擦力后,為了驗(yàn)證小車的加速度與其質(zhì)量的定量關(guān)系,采用_______。(AB)

A.觀察法 B.控制變量法

(3)保持小車受力不變,利量不同質(zhì)量的小車在這個(gè)力作用下的加速度,某次實(shí)驗(yàn)中打出如圖()所示的紙帶(打點(diǎn)計(jì)時(shí)器電源的頻率為50Hz),則加速度a=______m/s.(結(jié)果保留三位有效數(shù)字)

(4)子昂同學(xué)把實(shí)驗(yàn)得到的幾組數(shù)據(jù)畫成下圖的a-m圖像,為了更直觀得到物體的加速度與其質(zhì)量的關(guān)系,你應(yīng)該建議他改畫a____________的關(guān)系圖像。

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】某同學(xué)用如圖甲所示的實(shí)驗(yàn)裝置來探究aF、m之間的定量關(guān)系

(1)實(shí)驗(yàn)時(shí),必須先平衡小車與木板之間的摩擦力.關(guān)于平衡摩擦力的操作方法,下列說法正確的是_______

A.要保持砂桶和小車始終相連

B.逐漸墊高木板右側(cè),直到小車恰好開始滑動(dòng)

C.逐漸墊高木板右側(cè),直到輕推小車能讓小車恰好勻速滑動(dòng)

D.每次改變小車內(nèi)砝碼的數(shù)量,都要重新平衡摩擦力

(2)如果該同學(xué)平衡好了摩擦力,保持小車的質(zhì)量M不變,多次改變砂桶與砂的總重力F(砂的質(zhì)量最終達(dá)到M),分別測(cè)小車加速度a,根據(jù)得到的數(shù)據(jù),在aF圖象中描點(diǎn)得到的圖像應(yīng)如圖乙中________,簡(jiǎn)述你的判斷依據(jù):____________________________

(3)該同學(xué)又設(shè)計(jì)了如圖丙所示的裝置來進(jìn)行實(shí)驗(yàn).在自制的雙層架子上固定帶有刻度標(biāo)記的木板,架子放在水平桌面上,兩輛相同小車質(zhì)量均為M(足夠大),兩個(gè)相同托盤質(zhì)量均為m0,每個(gè)砝碼的質(zhì)量均為m.實(shí)驗(yàn)主要操作步驟如下:

①平衡車子與木板間的摩擦力;

②讓兩輛小車緊靠右邊的擋板,記下小車前端刻度尺讀數(shù)s0,在乙托盤中放入1個(gè)砝碼,在甲托盤中放入2個(gè)砝碼;

③同時(shí)釋放兩小車,當(dāng)小車運(yùn)動(dòng)一段時(shí)間后(未到滑輪處),用手機(jī)對(duì)整個(gè)裝置進(jìn)行拍照,讀出照片中甲、乙小車前端刻度尺讀數(shù),分別為s1s2.

根據(jù)本實(shí)驗(yàn)方案的原理,在本次實(shí)驗(yàn)中驗(yàn)證表達(dá)式___________(用題中所給物理量表示)成立,多次實(shí)驗(yàn)后即可驗(yàn)證物體質(zhì)量一定時(shí),加速度與所受合外力成正比

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示的水半面上,橡皮繩一端固定,另一端連接兩根彈簧,連接點(diǎn)PF1、F2F3三力作用下保持靜止.下列判斷正確的是(

A. F1>F2>F3 B. F3>F1> F2 C. F2>F3>F1 D. F3> F2> F1

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】質(zhì)量為m的球置于斜面上,被一個(gè)豎直擋板擋。F(xiàn)用一個(gè)力F拉斜面,使斜面在水平面上向右做加速度為a的勻加速直線運(yùn)動(dòng),忽略一切摩擦,以下說法正確的是(

A. 若加速度增大,豎直擋板對(duì)球的彈力不變

B. 若加速度足夠大,斜面對(duì)球的彈力可能為零

C. 斜面和擋板對(duì)球的彈力等于ma

D. 無論加速度大小如何,斜面對(duì)球一定有彈力的作用,而且該弾力是一個(gè)定值。

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,水平細(xì)桿上套一細(xì)環(huán)A,環(huán)A和球B間用一輕質(zhì)繩相連,質(zhì)量分別為mA、mB mAmB),由于B球受到水平風(fēng)力作用,A環(huán)與B球一起向右勻速運(yùn)動(dòng),已知細(xì)繩與豎直方向的夾角為θ,則下列說法正確的是

A. 風(fēng)力增大時(shí),輕質(zhì)繩對(duì)B球的拉力保持不變

B. 風(fēng)力增大時(shí),桿對(duì)A環(huán)的支持力保持不變

C. B球受到的風(fēng)力FmAgtan θ

D. A環(huán)與水平細(xì)桿間的滑動(dòng)摩擦因數(shù)為

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,坐標(biāo)平面第1象限內(nèi)存在大小為、方向水平向左的勻強(qiáng)電場(chǎng),在第II象限內(nèi)存在方向垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)。質(zhì)荷比的帶正電的粒子,以初速度x軸上的A點(diǎn)垂直x軸射入電場(chǎng),OA=015 m,不計(jì)粒子的重力。

1)求粒子經(jīng)過y軸時(shí)的位置到原點(diǎn)O的距離:

2)若要使粒子不能進(jìn)入第三象限,求磁感應(yīng)強(qiáng)度B的取值范圍(不考慮粒子第二次進(jìn)入電場(chǎng)后的運(yùn)動(dòng)情況)。

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖,半徑為R的圓形區(qū)域內(nèi)有垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng),磁感應(yīng)強(qiáng)度為B。M為磁場(chǎng)邊界上一點(diǎn),有無數(shù)個(gè)帶電量為q、質(zhì)量為m的相同粒子(不計(jì)重力)在紙面內(nèi)向各個(gè)方向以相同的速率通過M點(diǎn)進(jìn)入磁場(chǎng),這些粒子射出邊界的位置均處于邊界的某一段圓弧上,這段圓弧的弧長(zhǎng)是圓周長(zhǎng)的1/4。下列說法正確的是( )

A. 粒子從M點(diǎn)進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)的速率為v=

B. 粒子從M點(diǎn)進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)的速率為v=

C. 若將磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小增加到 ,則粒子射出邊界的圓弧長(zhǎng)度變?yōu)樵瓉淼?/span>

D. 若將磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小增加到 ,則粒子射出邊界的圓弧長(zhǎng)度變?yōu)樵瓉淼?/span>

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】用螺旋測(cè)微器測(cè)量某一物體厚度時(shí),示數(shù)如圖甲所示,讀數(shù)是______mm。

用游標(biāo)卡尺可以測(cè)量某些工件的外徑。在測(cè)量時(shí),示數(shù)如圖乙所示,則讀數(shù)為_______ mm

讀出下列電表的測(cè)量值.

0~3V量程時(shí)讀數(shù)為_______V. 0~0.6A量程時(shí)讀數(shù)為_______A.

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