如圖所示，光滑絕緣的細(xì)圓管彎成半徑為R的半圓形，固定在豎直面內(nèi)，管口B、C的連線水平．質(zhì)量為m的帶正電小球從B點(diǎn)正上方的A點(diǎn)自由下落，A、B兩點(diǎn)間距離為4R。從小球(小球直徑小于細(xì)圓管直徑)進(jìn)入管口開始，整個空間中突然加上一個斜向左上方的勻強(qiáng)電場，小球所受電場力在豎直方向上的分力方向向上，大小與重力相等，結(jié)果小球從管口C處離開圓管后，又能經(jīng)過A點(diǎn)． 設(shè)小球運(yùn)動過程中電荷量沒有改變，重力加速度為g，求：

（1）小球到達(dá)B點(diǎn)時的速度大�。�
（2）小球受到的電場力大�。�
（3）小球經(jīng)過管口C處時對圓管壁的壓力．

（1）  （2）（3）3mg 方向水平向右

解析試題分析：（1）小球從開始自由下落至到達(dá)管口B的過程中機(jī)械能守恒，故有：
 （2分）
到達(dá)B點(diǎn)的速度大小為 （1分）
（2）設(shè)電場力的豎直方向分力為，水平方向分力為，則：
小球從B運(yùn)動到C的過程中，由動能定理得：
 （2分）
小球從管口C處離開圓管后，做類平拋運(yùn)動，由于經(jīng)過A點(diǎn)，有
（2分）
聯(lián)立解得Fx＝mg （1分）
電場力的大小為：F＝qE＝（1分）
（3）小球經(jīng)過管口C處時，向心力由Fx和圓管的彈力N的合力提供，設(shè)彈力N的方向向左，
則Fx＋N＝，。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。（1分）
解得：＝mg。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。（1分）
根據(jù)牛頓第三定律可知，小球經(jīng)過管口C處時對圓管的壓力為N′＝N＝3mg，方向水平向右（1分）
考點(diǎn)：機(jī)械能守恒 平拋運(yùn)動 牛頓第二定律 牛頓第三定律

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：單選題

用40 N的水平力F拉一個靜止在光滑水平面上、質(zhì)量為20 kg的物體，力F作用3 s后撤去，則第5 s末物體的速度和加速度的大小分別是(　　)

A．v＝6 m/s，a＝0 B．v＝10 m/s，
C．v＝6 m/s， D．v＝10 m/s，a＝0

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：填空題

從地面豎直上拋一小球，設(shè)小球上升到最高點(diǎn)所用的時間為t1，從最高點(diǎn)下落到地面所用的時間為t2，若考慮到空氣阻力的作用，則t1    t2 (填“＞” “="”" “＜”)

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：計算題

（8分）如圖所示，MN、PQ是兩根足夠長的光滑平行金屬導(dǎo)軌，導(dǎo)軌間距為d，導(dǎo)軌所在平面與水平面成θ角，M、P間接阻值為R的電阻。勻強(qiáng)磁場的方向與導(dǎo)軌所在平面垂直，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B。質(zhì)量為m、阻值為r的金屬棒放在兩導(dǎo)軌上，在平行于導(dǎo)軌的拉力作用下，以速度v勻速向上運(yùn)動。已知金屬棒與導(dǎo)軌始終垂直并且保持良好接觸，重力加速度為g，求：

（1）金屬棒產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢E；
（2）通過電阻R電流I；
（3）拉力F的大小。

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：計算題

如圖甲所示，在水平路段AB上有一質(zhì)量為2×103 kg的汽車，正以10 m/s的速度向右勻速運(yùn)動，汽車前方的水平路段BC較粗糙，汽車通過整個ABC路段的v－t圖象如圖乙所示（在t＝15s處水平虛線與曲線相切），運(yùn)動過程中汽車發(fā)動機(jī)的輸出功率保持20kW不變，假設(shè)汽車在兩個路段上受到的阻力（含地面摩擦力和空氣阻力等）各自有恒定的大小．

（1）求汽車在AB路段上運(yùn)動時所受的阻力Ff1；
（2）求汽車剛好到達(dá)B點(diǎn)時的加速度a；
（3）求BC路段的長度．

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：計算題

如圖甲所示，在水平路段AB上有一質(zhì)量為2×103 kg的汽車，正以10 m/s的速度向右勻速運(yùn)動，汽車前方的水平路段BC較粗糙，汽車通過整個ABC路段的v－t圖象如圖乙所示(在t＝15s處水平虛線與曲線相切)，運(yùn)動過程中汽車發(fā)動機(jī)的輸出功率保持20kW不變，假設(shè)汽車在兩個路段上受到的阻力(含地面摩擦力和空氣阻力等)各自有恒定的大�。�

(1)求汽車在AB路段上運(yùn)動時所受的阻力Ff1；
(2)求汽車剛好到達(dá)B點(diǎn)時的加速度a；
(3)求BC路段的長度．

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：計算題

半徑為R的光滑半圓環(huán)形軌道固定在豎直平面內(nèi)，從與半圓環(huán)相吻合的光滑斜軌上高h(yuǎn)=3R處，釋放一個小球，小球的質(zhì)量為m，當(dāng)小球運(yùn)動到圓環(huán)最低點(diǎn)A，又達(dá)到最高點(diǎn)B，如圖所示。求：

(1)小球到A、B兩點(diǎn)時的速度大小、；
(2)小球到A、B兩點(diǎn)時，圓軌道對小球的彈力、大�。�
(3)、大小之差△F

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：計算題

（20分）如圖所示，在坐標(biāo)系xoy的第二象限內(nèi)有沿y軸負(fù)方向的勻強(qiáng)電場，電場強(qiáng)度大小為E第三象限內(nèi)存在勻強(qiáng)磁場I，y軸右側(cè)區(qū)域內(nèi)存在勻強(qiáng)磁場Ⅱ，I、Ⅱ磁場的方向均垂直于紙面向里。一質(zhì)量為m、電荷量為+q的粒子自P（）點(diǎn)由靜止釋放，沿垂直于x軸的方向進(jìn)入磁場I，接著以垂直于y軸的方向進(jìn)入磁場Ⅱ，不計粒子重力．

（l）求磁場I的磁感應(yīng)強(qiáng)度B1；
（2）若磁場Ⅱ的磁感應(yīng)強(qiáng)度B2=B1，粒子從磁場Ⅱ再次進(jìn)入電場，求粒子第二次離開電場時的橫坐標(biāo)；
（3）若磁場Ⅱ的磁感應(yīng)強(qiáng)度B2=3B1，求粒子在第一次經(jīng)過y軸到第六次經(jīng)過y軸的時間內(nèi)，粒子的平均速度．

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：計算題

（I）如圖甲所示，質(zhì)量為m的物塊在水平恒力F的作用下，經(jīng)時間t從A點(diǎn)運(yùn)動到B點(diǎn)，物塊在A點(diǎn)的速度為v1，B點(diǎn)的速度為v2，物塊與粗糙水平面之間動摩擦因數(shù)為µ，試用牛頓第二定律和運(yùn)動學(xué)規(guī)律推導(dǎo)此過程中動量定理的表達(dá)式，并說明表達(dá)式的物理意義。
（II）物塊質(zhì)量m =1kg靜止在粗糙水平面上的A點(diǎn)，從t=0時刻開始，物塊在受按如圖乙所示規(guī)律變化的水平力F作用下向右運(yùn)動，第3s末物塊運(yùn)動到B點(diǎn)時速度剛好為零，第5s末物塊剛好回到A點(diǎn)，已知物塊與粗糙水平面之間的動摩擦因數(shù)為µ=0.2，（g取10m/s2）求：

（1）AB間的距離；
（2）水平力F在5s時間內(nèi)對物塊的沖量。

查看答案和解析>>

同步練習(xí)冊答案