【題目】如圖所示,BCDG是光滑絕緣的圓形軌道,位于豎直平面內(nèi),軌道半徑為R,下端與水平絕緣軌道在B點(diǎn)平滑連接,整個(gè)軌道處在水平向左的勻強(qiáng)電場(chǎng)中,F(xiàn)有一質(zhì)量為m、帶正電的小滑塊(可視為質(zhì)點(diǎn))置于水平軌道上,滑塊受到的電場(chǎng)力大小為mg,滑塊與水平軌道間的動(dòng)摩擦因數(shù)為,重力加速度為g。

(1)若滑塊從水平軌道上距離B點(diǎn)s=3RA點(diǎn)由靜止釋放,滑塊到達(dá)與圓心O等高的C點(diǎn)時(shí)速度為多大?

(2)(1)的情況下,求滑塊到達(dá)C點(diǎn)時(shí)受到軌道的作用力大小;

(3)改變s的大小,使滑塊恰好始終沿軌道滑行,且從G點(diǎn)飛出軌道,求滑塊在圓軌道上滑行過(guò)程中的最小速度大小。

【答案】(1);(2) (3) .

【解析】

(1)設(shè)滑塊到達(dá)C點(diǎn)時(shí)的速度為v,由動(dòng)能定理有

又因?yàn)?/span>

Eq=mg

聯(lián)立兩式解得

(2)設(shè)滑塊到達(dá)C點(diǎn)時(shí)受到軌道的作用力大小為F,則

解得

(3)要使滑塊恰好始終沿軌道滑行,即軌道對(duì)滑塊作用力在某一點(diǎn)時(shí)為零,速度最小,即:當(dāng)N=0時(shí),v最小,設(shè)滑至圓軌道DG間某點(diǎn),由電場(chǎng)力和重力的合力提供向心力,此時(shí)的速度最。ㄔO(shè)為vn)則有

解得

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】如圖甲所示,絕緣的水平桌面上放置一金屬圓環(huán),在圓環(huán)的正上方放置一個(gè)螺線管,在螺線管中通入如圖乙所示的電流,電流從螺線管a端流入為正。以下說(shuō)法正確的是

A. 01s內(nèi)圓環(huán)面積有擴(kuò)張的趨勢(shì)

B. 1s末圓環(huán)對(duì)桌面的壓力小于圓環(huán)的重力

C. 12s內(nèi)和23s內(nèi)圓環(huán)中的感應(yīng)電流方向相反

D. 從上往下看,02s內(nèi)圓環(huán)中的感應(yīng)電流先沿順時(shí)針?lè)较颉⒑笱啬鏁r(shí)針?lè)较?/span>

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】某電場(chǎng)的電場(chǎng)線分布如圖所示,將一電荷量q2×109C的試探電荷由電場(chǎng)中的a點(diǎn)移到b點(diǎn),電荷克服電場(chǎng)力做功為4×108J,下列說(shuō)法正確的是(  )

A.a點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)大于b點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)

B.試探電荷帶正電

C.a點(diǎn)電勢(shì)低于b點(diǎn)電勢(shì)

D.a、b兩點(diǎn)間的電勢(shì)差為20V

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】如圖所示,半徑為R的圓形區(qū)域內(nèi)有垂直于紙面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng).兩個(gè)質(zhì)子M、N沿平行于直徑cd的方向從圓周上同一點(diǎn)P射入磁場(chǎng)區(qū)域, P點(diǎn)與cd間的距離為,質(zhì)子M、N入射的速度大小之比為1:2ab是垂直cd的直徑,質(zhì)子M恰好從b點(diǎn)射出磁場(chǎng),不計(jì)質(zhì)子的重力和質(zhì)子間的作用力.則兩質(zhì)子M、N在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間之比為

A. 2:1B. 3:1C. 3:2D. 3:4

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】某同學(xué)通過(guò)下述實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證力的平行四邊形定則.實(shí)驗(yàn)步驟:

①將彈簧秤固定在貼有白紙的豎直木板上,使其軸線沿豎直方向.

②如圖1所示,將環(huán)形橡皮筋一端掛在彈簧秤的秤鉤上,另一端用圓珠筆尖豎直向下拉,直到彈簧秤示數(shù)為某一設(shè)定值時(shí),將橡皮筋兩端的位置標(biāo)記為O1、O2,記錄彈簧秤的示數(shù)F,測(cè)量并記錄O1、O2間的距離(即橡皮筋的長(zhǎng)度l).每次將彈簧秤示數(shù)改變0.50 N,測(cè)出所對(duì)應(yīng)的l,部分?jǐn)?shù)據(jù)如下表所示:

1

F(N)

0

0.50

1.00

1.50

2.00

2.50

l(cm)

l0

10.97

12.02

13.00

13.98

15.05

③找出②中F=2.50 N時(shí)橡皮筋兩端的位置,重新標(biāo)記為OO,橡皮筋的拉力記為FO O.

2

④在秤鉤上涂抹少許潤(rùn)滑油,將橡皮筋搭在秤鉤上,如圖2所示.用兩圓珠筆尖成適當(dāng)角度同時(shí)拉橡皮筋的兩端,使秤鉤的下端達(dá)到O點(diǎn),將兩筆尖的位置標(biāo)記為AB,橡皮筋OA段的拉力記為FOA,OB段的拉力記為FOB.

完成下列作圖和填空:

(1)利用表中數(shù)據(jù)在圖3坐標(biāo)紙上畫(huà)出Fl圖線________,根據(jù)圖線求得l0________cm.

3

(2)測(cè)得OA=6.00 cm,OB=7.60 cm,則FOA的大小為________N.

(3)根據(jù)給出的標(biāo)度,在圖4中作出FOAFOB的合力F的圖示_______.

4

(4)通過(guò)比較F________的大小和方向,即可得出實(shí)驗(yàn)結(jié)論.

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】如圖所示,在光滑的水平面上有兩個(gè)滑塊PQ,滑塊Q的左端固定連著一輕質(zhì)彈簧。兩個(gè)滑塊分別以一定大小的速度沿著同一直線相向運(yùn)動(dòng),滑塊P的質(zhì)量為2m,速度方向向右,滑塊Q的質(zhì)量為m。速度方向向左,則下列說(shuō)法正確的是  

A. P、Q兩個(gè)滑塊包括彈簧組成的系統(tǒng)動(dòng)能始終保持不變

B. 當(dāng)兩個(gè)滑塊的速度相等時(shí),彈簧的彈性勢(shì)能最大

C. 兩個(gè)滑塊最終能以共同的速度一起向右運(yùn)動(dòng)

D. P滑塊和彈簧接觸到彈簧壓縮至最短的過(guò)程中,滑塊Q的速度大小先減小后增大

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】如圖所示,某勻強(qiáng)電場(chǎng)中A、BC、D四點(diǎn)構(gòu)成一個(gè)菱形,對(duì)角線AC=12 cm,BD=16 cm,一個(gè)質(zhì)子從A移到B,電場(chǎng)力做了24 eV的功;一個(gè)電子從A移到C,克服電場(chǎng)力做了24 eV的功。其中A點(diǎn)的電勢(shì)為零,則下列說(shuō)法正確的是( )

A.D點(diǎn)的電勢(shì)φD=0B.D點(diǎn)的電勢(shì)φD=-24 V

C.電場(chǎng)強(qiáng)度E=250 N/CD.電場(chǎng)強(qiáng)度E=200 N/C

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】某校物理興趣小組利用如圖甲所示裝置探究合力做功與動(dòng)能變化的關(guān)系。在滑塊上安裝一遮光條,系輕細(xì)繩處安裝一拉力傳感器(可顯示出輕細(xì)繩的拉力),把滑塊放在水平氣墊導(dǎo)軌上A處,細(xì)繩通過(guò)定滑輪與鉤碼相連,光電門(mén)安裝在B處。氣墊導(dǎo)軌充氣,將滑塊從A位置由靜止釋放后,拉力傳感器記錄的讀數(shù)為F,光電門(mén)記錄的時(shí)間為t。

1)用螺旋測(cè)微器測(cè)量遮光條的寬度,如圖乙所示,則寬度為 _________mm

2)多次改變鉤碼的質(zhì)量(拉力傳感器記錄的讀數(shù)F相應(yīng)改變),測(cè)得多組Ft數(shù)據(jù),要得到線性變化圖象,若已知選定F作為縱坐標(biāo),則橫坐標(biāo)代表的物理量為__________。

A. B. C. D.

3)若正確選擇橫坐標(biāo)所代表的物理量后,得出線性變化圖象的斜率為k,且已經(jīng)測(cè)出A、B之間的距離為s,遮光條的寬度為d,則滑塊質(zhì)量(含遮光條和拉力傳感器)的表達(dá)式為M=_________。

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】如圖所示的閉合電路中,兩只理想電壓表V1、V2從示數(shù)分別為U1U2,理想電流表示數(shù)為I,在滑片Pb滑向a的過(guò)程中,V1、V2示數(shù)變化量的絕對(duì)值分別為U1U2,電流表示數(shù)變化量的絕對(duì)值為I,則以下正確的是( 。

A.U1U2變小,I變大

B.U1>U2

C.變小,不變

D.變小,不變

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