【題目】如圖所示,ABCD為表示豎立放在場強為E=3×104V/m的水平勻強電場中的絕緣光滑軌道,其中軌道的BCD部分是半徑為R的半圓環(huán),軌道的水平部分與半圓環(huán)相切A為水平軌道的一點,而且AB=R=0.2m,把一質(zhì)量m=400g、帶電q=10-4C的小球,放在水平軌道的A點上面由靜止開始被釋放后,在軌道的內(nèi)側(cè)運動.g=10m/s2

①它到達B點時的速度是多大?

②它到達C點時對軌道壓力是多大?

③小球所能獲得的最大動能是多少?

【答案】1m/s27N30.8J

【解析】

1AB過程中,由動能定理求解B點的速度;(2)根據(jù)動能定理求解小球到達C點的速度,根據(jù)牛頓第二定律求解到達C點時對軌道壓力;(3)當(dāng)小球到達平衡位置時速度最大,根據(jù)動能定理求解最大動能.

①設(shè)小球在B點速度為VB,AB過程中,由動能定理有

解得vB=m/s

②設(shè)小球在C點的速度大小是vc,則對于小球由AC的過程中,應(yīng)用動能定律

計算得出vc=

小球在C點時受力分析如圖,應(yīng)滿足

計算得出

由牛頓第三定律可以知道小球?qū)壍赖膲毫?N.


③由mg=4NEq=3N.

設(shè)小球與O點連線與豎直方向OB的夾角為θ時動能為

解得=0.8J

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】如圖所示,ab分別表示一個電池組和一只電阻的伏安特性曲線。正確的有

A. 電阻的阻值為15Ω

B. 電池內(nèi)阻是0.2Ω

C. 將該電阻接在該電池組兩端,電池組的輸出功率將是10W

D. 改變外電阻的阻值時,該電池組的最大輸出功率為20W

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,理想變壓器的原線圈接入u=220sin(100πt)V的交變電壓,原、副線圈匝數(shù)比4:1,電阻R0=5Ω,電阻箱R的最大阻值為100Ω,則

A. 副線圈兩端的電壓有效值為55V

B. 副線圈中電流方向每分鐘改變600

C. 當(dāng)R=50Ω時,原線圈中的電流有效值為0.25A

D. 當(dāng)R=5Ω時,電阻箱R消耗的電功率最大

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖甲所示,兩根足夠長、電阻不計的光滑平行金屬導(dǎo)軌相距為L1=lm,導(dǎo)軌平面與水平面成θ=30°角,上端連接阻值R=1.5Ω的電阻;質(zhì)量為m=0.2kg,阻值r=0.5Ω的金屬棒ab放在兩導(dǎo)軌上,距離導(dǎo)軌最上端為L2=4m,棒與導(dǎo)軌垂直并保持良好接觸,整個裝置處于一勻強磁場中,該勻強磁場方向與導(dǎo)軌平面垂直,磁感應(yīng)強度大小隨時間變化的情況如圖乙所示,為保持ab棒靜止,需要在棒的中點施加一平行于導(dǎo)軌平面的外力F,4s后,撤去外力F,金屬棒將由靜止開始下滑,這時用電壓傳感器將R兩端的電壓即時采集并輸入計算機,在顯示器顯示的電壓達到某一恒定值后,記下該時刻棒的位置,測出棒從靜止開始運動到該位置過程中通過的距離為x=1.6m,(g=10m/s2)求:

1)當(dāng)t=3s時,外力F的大小和方向;

2R兩端電壓達到恒定值時,金屬棒的速度

3)從t=0時刻到R兩端電壓達到恒定,電阻R上產(chǎn)生的焦耳熱

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖甲所示,在直角坐標(biāo)系區(qū)域內(nèi)有沿y軸正方向的勻強電場,右側(cè)有一個以點(3L0)為圓心,半徑為L的圓形區(qū)域,圓形區(qū)域與x軸的交點分別為M、N,現(xiàn)有一質(zhì)量為m,帶電量為e的電子,從y軸上的A點以速度沿x軸正方向射入電場,飛出電場后從M點進入圓形區(qū)域,速度方向與x軸夾角為30°,此時在圓形區(qū)域加如圖乙所示周期性變化的磁場,以垂直于紙面向外為磁場正方向,最后電子運動一段時間后從N飛出,速度方向與進入磁場時的速度方向相同(與x軸夾角也為30°),(不考慮磁場變化產(chǎn)生的其他影響),求:

1)電子進入圓形區(qū)域時的速度大。

2區(qū)域內(nèi)勻強電場強度E的大;

3)寫出圓心磁場區(qū)域磁感應(yīng)強度的大小,磁場變化周期T各應(yīng)滿足的表達式。

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,長為2a寬為a的長方形區(qū)域內(nèi)有勻強磁場B,方向垂直紙面向外,一個長方形導(dǎo)線框,電阻為Rt=0時恰好與磁場邊界重合,之后以周期T繞其中心O點在紙面內(nèi)順時針勻速轉(zhuǎn)動,在t=0t=時間內(nèi)流過導(dǎo)線框的平均電流,下列判斷正確的是( 。

A. 方向為順時針B. 方向為逆時針C. 大小為D. 大小為

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】質(zhì)量均為a的兩木塊ab疊放在水平面上,如圖所示.a受到水平向右的拉力,大小為F1b受到水平向左的拉力,大小為F2;已知F1<F2,兩木塊保持靜止?fàn)顟B(tài),( )

A. a、b之間摩擦力大小為F1 B. a、b之間摩擦力大小為F2

C. b與地面之間無摩擦力 D. b與地面之間一定存在著摩擦力,大小為F2

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖甲所示,質(zhì)量為m2的長木板靜止在光滑的水平面上,其上靜置一質(zhì)量為m1的小滑塊。現(xiàn)給木板施加一隨時間均勻增大的水平力F,滿足F=kt(k為常數(shù),t代表時間),長木板的加速度a隨時間t變化關(guān)系如圖乙所示。已知小滑塊所受到的最大靜摩擦力。下列說法正確的是(

A. o2s時間內(nèi),小滑塊與長木板間的摩擦力不變

B. 23s時間內(nèi),小滑塊與長木板間的摩擦力在數(shù)值上等于m2的大小

C. m1m2之比為12

D. 當(dāng)小滑塊從長木板上脫離時,其速度比長木板小0.5m/s

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】利用電流表和電壓表測定一節(jié)干電池的電動勢和內(nèi)電阻.要求盡量減小實驗誤差.

1)應(yīng)該選擇的實驗電路是圖1中的_____(選項).

2)現(xiàn)有電流表(00.6A)、開關(guān)和導(dǎo)線若干,以及以下器材:

A.電壓表(015V B.電壓表(03V

C.滑動變阻器(050Ω D.滑動變阻器(0500Ω

實驗中電壓表應(yīng)選用_____;滑動變阻器應(yīng)選用_____;(選填相應(yīng)器材前的字母)

3)某位同學(xué)記錄的6組數(shù)據(jù)如下表所示,其中5組數(shù)據(jù)的對應(yīng)點已經(jīng)標(biāo)在圖2的坐標(biāo)紙上,請標(biāo)出余下一組數(shù)據(jù)的對應(yīng)點,并畫出UI圖線._____

序號

1

2

3

4

5

6

電壓UV

1.45

1.40

1.30

1.25

1.20

1.10

電流IA

0.060

0.120

0.240

0.260

0.360

0.480

4)根據(jù)(3)中所畫圖線可得出干電池的電動勢E_____v,內(nèi)電阻r_____Ω

5)實驗中,隨著滑動變阻器滑片的移動,電壓表的示數(shù)U以及干電池的輸出功率P都會發(fā)生變化.各示意圖中正確反映PU關(guān)系的是_____

A、 B、

C、 D、

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