(18分)如圖所示,A、B、C為三塊水平放置的金屬板,板的厚度不計(jì),間距均為d。A、B板中央有小孔,電路中三個(gè)電阻的阻值均為R,電源內(nèi)阻也為R,F(xiàn)有一質(zhì)量為m的帶正電液滴在距A板小孔正上方為d的P處由靜止開(kāi)始下落,不計(jì)空氣阻力,當(dāng)它達(dá)到C板時(shí)速度恰為零。求:

(1)液滴通過(guò)B板中央小孔時(shí)的速度大;
(2)液滴從P處到達(dá)B板的運(yùn)動(dòng)過(guò)程中其電勢(shì)能變化了多少?

(1)(2)

解析試題分析:(1),帶電液滴從開(kāi)始下落到B板的過(guò)程中,由動(dòng)能定理有:

帶電液滴從開(kāi)始下落到C板的過(guò)程中,由動(dòng)能定理:
mg.3d+qUAB-qUCB=0
由以上二式解得:
(2)液滴從靜止的位置到B板的運(yùn)動(dòng)過(guò)程中,其電勢(shì)能減小,其增量為:

考點(diǎn):本題考查電場(chǎng)力做功,動(dòng)能定理和電路問(wèn)題。

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:計(jì)算題

如圖所示,光滑絕緣水平面AB與傾角θ=37°,長(zhǎng)L=5m的絕緣斜面BC在B處圓滑相連,在斜面的C處有一與斜面垂直的彈性絕緣擋板,質(zhì)量m=0.5kg、所帶電荷量q=5×10-5C的絕緣帶電小滑塊(可看做質(zhì)點(diǎn))置于斜面的中點(diǎn)D,整個(gè)空間存在水平向右的勻強(qiáng)電場(chǎng),場(chǎng)強(qiáng)E=2×l05N/C,現(xiàn)讓滑塊以v0=12m/s的速度沿斜面向上運(yùn)動(dòng)。設(shè)滑塊與擋板碰撞前后所帶電荷量不變、速度大小不變,滑塊和斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.1,(g取10m/s2,sin37°=0.60,cos37°=0.8)求:

(1)滑塊第一次與擋板碰撞時(shí)的速度大;
(2)滑塊第一次與擋板碰撞后能達(dá)到左端的最遠(yuǎn)點(diǎn)離B點(diǎn)的距離;
(3)滑塊運(yùn)動(dòng)的總路程。

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:計(jì)算題

(8分)如圖所示,一半徑為R的絕緣圓形軌道豎直放置,圓軌道最低點(diǎn)與一條水平軌道相連,軌道都是光滑的.軌道所在空間存在水平向右的勻強(qiáng)電場(chǎng),場(chǎng)強(qiáng)為E.從水平軌道上的A點(diǎn)由靜止釋放一質(zhì)量為的帶正電的小球,為使小球剛好在圓軌道內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng),求釋放點(diǎn)A距圓軌道最低點(diǎn)B的距離.已知小球受到的電場(chǎng)力大小等于小球重力的倍.

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:計(jì)算題

探究能力是物理學(xué)研究的重要能力之一,物體因繞軸轉(zhuǎn)動(dòng)而具有的動(dòng)能叫轉(zhuǎn)動(dòng)動(dòng)能,轉(zhuǎn)動(dòng)動(dòng)能的大小與物體轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度有關(guān),為了研究砂輪的轉(zhuǎn)動(dòng)動(dòng)能Ek與角速度ω的關(guān)系,某同學(xué)采用了下述實(shí)驗(yàn)方法進(jìn)行探究:先讓砂輪由動(dòng)力帶動(dòng)勻速旋轉(zhuǎn),測(cè)得其角速度ω,然后讓砂輪脫離動(dòng)力,由于克服轉(zhuǎn)軸間摩擦力做功,砂輪最后停下,測(cè)出砂輪脫離動(dòng)力到停止轉(zhuǎn)動(dòng)的圈數(shù)n,通過(guò)分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),得出結(jié)論。經(jīng)實(shí)驗(yàn)測(cè)得的幾組ω和n如下表所示:

ω/rad?s-1
0.5
1
2
3
4
n
5.0
20
80
180
320
Ek/J
 
 
 
 
 
 
另外已測(cè)得砂輪轉(zhuǎn)軸的直徑為1  cm,轉(zhuǎn)軸間的摩擦力為
(1)計(jì)算出砂輪每次脫離動(dòng)力的轉(zhuǎn)動(dòng)動(dòng)能,并填入上表中。
(2)由上述數(shù)據(jù)推導(dǎo)出砂輪轉(zhuǎn)動(dòng)動(dòng)能與角速度的關(guān)系式為_(kāi)_______________。

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:計(jì)算題

(12分)半徑為R,均勻帶正電荷的球體在空間產(chǎn)生球?qū)ΨQ的電場(chǎng);場(chǎng)強(qiáng)大小沿半徑分布如圖所示,圖中E0已知,E-r曲線下O-R部分的面積等于R-2R部分的面積。

(1)寫(xiě)出E-r曲線下面積的單位;
(2)已知帶電球在r≥R處的場(chǎng)強(qiáng)E=kQ/r2,式中k為靜電力常量,該均勻帶電球所帶的電荷量Q為多大?
(3)求球心與球表面間的電勢(shì)差△U;
(4)質(zhì)量為m,電荷量為q的負(fù)電荷在球面處需具有多大的速度可以剛好運(yùn)動(dòng)到2R處?

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:計(jì)算題

(12分)如圖為光滑且處于同一豎直平面內(nèi)兩條軌道,其中ABC的末端水平,DEF是半徑為r=0.4m的半圓形軌道,其直徑DF沿豎直方向,C、D可看作重合.現(xiàn)有一質(zhì)量m=0.1kg可視為質(zhì)點(diǎn)的小球從軌道ABC上距C點(diǎn)高為H的地方由靜止釋放(取g=10m/s2).

(1)若要使小球經(jīng)C處水平進(jìn)入軌道DEF且能沿軌道運(yùn)動(dòng),H至少要有多高?
(2)若小球靜止釋放處離C點(diǎn)的高度h小于(1)中H的最小值,小球可擊中與圓心等高的E點(diǎn),求h.
(3)若小球自H=0.3m處?kù)o止釋放,求小球到達(dá)F點(diǎn)對(duì)軌道的壓力大小.

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:計(jì)算題

如圖所示,在豎直平面內(nèi),粗糙的斜面軌道AB的下端與光滑的圓弧軌道BCD相切于B點(diǎn),C點(diǎn)是最低點(diǎn),圓心角∠BOC=37°,D點(diǎn)與圓心O點(diǎn)等高,圓弧軌道半徑R=1.0 m,現(xiàn)在一個(gè)質(zhì)量為m=0.2 kg可視為質(zhì)點(diǎn)的小物體,從D點(diǎn)的正上方E點(diǎn)處自由下落,DE距離h=1.6 m,小物體與斜面AB之間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.5.取sin37°=0.6,cos37°=0.8,g=10 m/s2。求:
 
(1)小物體第一次通過(guò)C點(diǎn)時(shí)軌道對(duì)小物體的支持力N的大;
(2)要使小物體不從斜面頂端飛出,斜面的長(zhǎng)度LAB至少要多長(zhǎng);
(3)若斜面已經(jīng)滿足(2)要求,小物體從E點(diǎn)開(kāi)始下落,直至最后在光滑圓弧軌道做周期性運(yùn)動(dòng),在此過(guò)程中系統(tǒng)因摩擦所產(chǎn)生的熱量Q的大。

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:計(jì)算題

(11分)我國(guó)第一艘航空母艦“遼寧號(hào)”已經(jīng)投入使用。為使戰(zhàn)斗機(jī)更容易起飛,“遼寧號(hào)”使用了躍飛技術(shù),其甲板可簡(jiǎn)化為如圖所示的模型:AB部分水平,BC部分傾斜,傾角為。戰(zhàn)機(jī)從A點(diǎn)開(kāi)始滑跑,C點(diǎn)離艦,此過(guò)程中發(fā)動(dòng)機(jī)的推力和飛機(jī)所受甲板和空氣阻力的合力大小恒為F,ABC甲板總長(zhǎng)度為L(zhǎng),戰(zhàn)斗機(jī)質(zhì)量為m,離艦時(shí)的速度為vm,不計(jì)飛機(jī)在B處的機(jī)械能損失。求AB部分的長(zhǎng)度。

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:計(jì)算題

2013年1月9日以來(lái),全國(guó)中東部地區(qū)陷入嚴(yán)重的霧霾和污染天氣中,中央氣象臺(tái)將大霧藍(lán)色預(yù)警升級(jí)至黃色預(yù)警,13日10時(shí)北京甚至發(fā)布了北京氣象史上首個(gè)霾橙色預(yù)警。霧霾天氣的形成既有氣象原因,也有污染排放原因。汽車(chē)尾氣排放也是其中罪魁禍?zhǔn)字弧N覈?guó)政府現(xiàn)在大力提倡綠色出行,騎自行車(chē)就是一種低碳環(huán)保的出行方式。現(xiàn)有一人騎自行車(chē)上坡,坡長(zhǎng)200m,坡高10m,人和車(chē)的總質(zhì)量為100kg,人蹬車(chē)產(chǎn)生的牽引力為100N。若在坡底時(shí)車(chē)的速度大小v0=10m/s,到達(dá)坡頂速度大小vt=4m/s,若空氣阻力的影響忽略不計(jì),求:
(1)上坡過(guò)程中人克服摩擦阻力做了多少功?
(2)設(shè)自行車(chē)上坡過(guò)程所受摩擦阻力大小恒定不變,若人不蹬車(chē),在坡底以v0=10m/s的初速度沖上坡,最多能在坡上行駛多遠(yuǎn)?(g取10m/s2

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同步練習(xí)冊(cè)答案