(12分)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BC平滑連接,半圓形軌道的半徑R=0.40m。軌道所在空間存在水平向右的勻強(qiáng)電場,電場強(qiáng)度E=1.0×104N/C,F(xiàn)有一電荷量q=+1.0×10 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,帶電體恰好能夠通過最高點(diǎn)C,已知帶電體與水平軌道間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.50,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;
(3)帶電體第一次經(jīng)過C點(diǎn)后,落在水平軌道上的位置到B點(diǎn)的距離。
(1)6N;(2)2m;(3)

試題分析:(1)設(shè)帶電體通過C點(diǎn)時(shí)的速度為,根據(jù)牛頓第二定律
           (1分)
設(shè)帶電體通過B點(diǎn)時(shí)的速度為,設(shè)軌道對(duì)帶電體的支持力大小為,帶電體地B點(diǎn)時(shí)。
根據(jù)牛頓第二定律     (1分)
帶電體從B運(yùn)動(dòng)到C過程中,根據(jù)動(dòng)能定理:     (2分)
聯(lián)立解得=6N      (1分)
(2)設(shè)PB間的距離為S ,則:    (2分)
解得:s=2m     (1分)
(3)設(shè)帶電體從最高點(diǎn)C落至水平軌道上的d點(diǎn)經(jīng)歷時(shí)間為t,根據(jù)運(yùn)動(dòng)的分解有:
豎直方向:         (1分)
水平方向:         (2分)
聯(lián)立得            (1分)
練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源:不詳 題型:計(jì)算題

如圖所示,質(zhì)量為M ="2.0" kg的小車A靜止在光滑水平面上,A的右端停放有一個(gè)質(zhì)量為m ="0.10" kg帶正電荷q ="5.0" ´10-2 C的小物體B,整個(gè)空間存在著垂直紙面向里磁感應(yīng)強(qiáng)度B =2.0T的勻強(qiáng)磁場,F(xiàn)從小車的左端,給小車A一個(gè)水平向右的瞬時(shí)沖量I ="26" N·s,使小車獲得一個(gè)水平向右的初速度,此時(shí)物體B與小車A之間有摩擦力作用,設(shè)小車足夠長,g 取10m/s2。求:

(1)瞬時(shí)沖量使小車獲得的動(dòng)能Ek;
(2)物體B的最大速度vm,并在v-t坐標(biāo)系中畫出物體B的速度隨時(shí)間變化的示意圖像;
(3)在A與B相互作用過程中系統(tǒng)增加的內(nèi)能E

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計(jì)算題

如圖所示,坐標(biāo)平面的第I象限內(nèi)存在大小為E、方向水平向左的勻強(qiáng)電場,足夠長的擋板MN垂直x軸放置且距離點(diǎn)O為d.第Ⅱ象 限內(nèi)存在垂直于紙面向里的勻強(qiáng)磁場.磁感應(yīng)強(qiáng) 度為B。一質(zhì)量為m,帶電量為-q的粒子(重力忽略不計(jì))若自距原點(diǎn)O為L的A點(diǎn)以一定的 速度垂直x軸進(jìn)入磁場,則粒子恰好到達(dá)O點(diǎn)而不進(jìn)入電場,F(xiàn)該粒子仍從A點(diǎn)進(jìn)入磁場但初速 度大小為原來的4倍為使粒子進(jìn)人電場后能垂直到達(dá)擋板MN上,求

(1)粒子第一次從A點(diǎn)進(jìn)入磁場時(shí),速度的大。
(2)粒子第二次從A點(diǎn)進(jìn)入磁場時(shí),速度方向與x軸正向間的夾角大小
(3)粒子打到擋板上時(shí)的速度大小。

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

在豎直向上的勻強(qiáng)電場中,一根不可伸長的絕緣細(xì)繩的一端系著一個(gè)帶電小球,另一端固定于O點(diǎn),小球在豎直平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng),最高點(diǎn)為a,最低點(diǎn)為b.不計(jì)空氣阻力,則(  )
A.小球帶負(fù)電
B.電場力跟重力平衡
C.小球在從a點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到b點(diǎn)的過程中,電勢能減小
D.小球在運(yùn)動(dòng)過程中機(jī)械能守恒

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

如圖所示的空間中存在著正交的勻強(qiáng)電場和勻強(qiáng)磁場,從A點(diǎn)沿AB、AC方向分別拋出兩帶電小球,關(guān)于小球的運(yùn)動(dòng)情況,下列說法中正確的是

A.從AB、AC拋出的小球都可能做直線運(yùn)動(dòng)
B.只有沿AB拋出的小球才可能做直線運(yùn)動(dòng)
C.做直線運(yùn)動(dòng)的小球帶正電,而且一定是做勻速直線運(yùn)動(dòng)
D.做直線運(yùn)動(dòng)的小球機(jī)械能守恒

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

如圖所示,光滑絕緣軌道ABP豎直放置,其軌道末端切線水平,在其右側(cè)有一正交的勻強(qiáng)電場、磁場區(qū)域,電場豎直向上,磁場垂直紙面向里.一帶電小球從軌道上的A點(diǎn)由靜止滑下,經(jīng)P點(diǎn)進(jìn)入場區(qū)后,恰好沿水平方向做直線運(yùn)動(dòng).則可判定(    )
A.小球帶負(fù)電
B.小球帶正電
C.若小球從B點(diǎn)由靜止滑下,進(jìn)入場區(qū)后將立即向上偏
D.若小球從B點(diǎn)由靜止滑下,進(jìn)入場區(qū)后將立即向下偏

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計(jì)算題

(8分)如圖所示,空間存在著電場強(qiáng)度E=2.5×102 N/C、方向豎直向上的勻強(qiáng)電場,在電場內(nèi)一長為L=0.5 m的絕緣細(xì)線一端固定于O點(diǎn),另一端拴著質(zhì)量m=0.5 kg電荷量q=4×10-2 C的小球,F(xiàn)將細(xì)線拉至水平位置,將小球由靜止釋放,當(dāng)小球運(yùn)動(dòng)到最高點(diǎn)時(shí)細(xì)線受到的拉力恰好達(dá)到它能承受的最大值而斷裂。取g=10 m/s2。求:

(1)小球的電性;
(2)細(xì)線能承受的最大拉力值。

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計(jì)算題

(16分)在如圖所示的xoy坐標(biāo)系中,y>0的區(qū)域內(nèi)存在著沿y軸正方向、場強(qiáng)為E的勻強(qiáng)電場,y<0的區(qū)域內(nèi)存在著垂直紙面向里、磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場.一帶電粒子從y軸上的P(0,h)點(diǎn)以沿x軸正方向的初速度射出,恰好能通過x軸上的D(d,0)點(diǎn).己知帶電粒子的質(zhì)量為m,帶電量為-q.h、d、q均大于0.不計(jì)重力的影響.

(1)若粒子只在電場作用下直接到達(dá)D點(diǎn),求粒子初速度的大小;
(2)若粒子在第二次經(jīng)過x軸時(shí)到達(dá)D點(diǎn),求粒子初速度的大小
(3)若粒子在從電場進(jìn)入磁場時(shí)到達(dá)D點(diǎn),求粒子初速度的大小;

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計(jì)算題

如圖所示,在xOy坐標(biāo)系中,第一象限存在一與xOy平面平行的勻強(qiáng)電場,在第二象限存在垂直于紙面的勻強(qiáng)磁場。在y軸上的P點(diǎn)有一靜止的帶正電的粒子,某時(shí)刻,粒子在很短時(shí)間內(nèi)(可忽略不計(jì))分裂成三個(gè)帶正電的粒子1、2和3,它們所帶的電荷量分別為q1、q2和q3,質(zhì)量分別為m1、m2和m3,且,。帶電粒子1和2沿x軸負(fù)方向進(jìn)人磁場區(qū)域,帶電粒子3沿x軸正方向進(jìn)入電場區(qū)域。經(jīng)過一段時(shí)間三個(gè)帶電粒子同時(shí)射出場區(qū),其中粒子1、3射出場區(qū)的方向垂直于x軸,粒子2射出場區(qū)的方向與x軸負(fù)方向的夾角為60°。忽略重力和粒子間的相互作用。求:

(1)三個(gè)粒子的質(zhì)量之比;
(2)三個(gè)粒子進(jìn)入場區(qū)時(shí)的速度大小之比;
(3)三個(gè)粒子射出場區(qū)時(shí)在x軸上的位移大小之比。

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