【題目】如圖所示,BC是半徑為R=1m圓弧形光滑且絕緣的軌道,位于豎直平面內(nèi),其下端與水平絕緣軌道平滑連接,整個(gè)軌道處在水平向左的勻強(qiáng)電場(chǎng)中,電場(chǎng)強(qiáng)度為E=2.0×10+4N/C,今有一質(zhì)量為m=1kg、帶正電q=1.0×104C的小滑塊,(體積很小可視為質(zhì)點(diǎn)),從C點(diǎn)由靜止釋放,滑到水平軌道上的A點(diǎn)時(shí)速度減為零.若已知滑塊與水平軌道間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ=0.2,求:

1)滑塊通過B點(diǎn)時(shí)的速度大;

2)滑塊通過B點(diǎn)時(shí)圓軌道B點(diǎn)受到的壓力大;

3)水平軌道上A、B兩點(diǎn)之間的距離.

【答案】14m/s226N3L=2m

【解析】試題分析:(1)小滑塊從CB的過程中,只有重力和電場(chǎng)力對(duì)它做功,根據(jù)動(dòng)能定理求解.

2)應(yīng)用牛頓第二定律,可求對(duì)B點(diǎn)的壓力;

3)對(duì)整個(gè)過程研究,重力做正功,水平面上摩擦力做負(fù)功,電場(chǎng)力做負(fù)功,根據(jù)動(dòng)能定理求出水平軌道上AB兩點(diǎn)之間的距離.

解:(1)小滑塊從CB的過程中,只有重力和電場(chǎng)力對(duì)它做功,

設(shè)滑塊通過B點(diǎn)時(shí)的速度為vB,根據(jù)動(dòng)能定理有:

mgR﹣qER=m

解得:vB===4m/s

2)設(shè)滑塊在B點(diǎn)對(duì)B點(diǎn)壓力為F,軌道對(duì)滑塊支持力為F′,由牛頓第三定律得,兩力大小滿足:

F′=F②

對(duì)滑塊由牛頓第二定律得:

F′﹣mg=

①②③得,F=3mg﹣2Eq=3×1×10﹣2×2.0×10+4×1.0×104=26N ④

3)小滑塊在AB軌道上運(yùn)動(dòng)時(shí),所受摩擦力為f=μmg

小滑塊從C經(jīng)BA的整個(gè)過程中,重力做正功,電場(chǎng)力和摩擦力做負(fù)功.設(shè)小滑塊在水平軌道上運(yùn)動(dòng)的距離(即A、B兩點(diǎn)間的距離)為L,則根椐動(dòng)能定理有:

mgR﹣qER+L﹣μmgL=0

解得L===2m

答:(1)滑塊通過B點(diǎn)時(shí)的速度大小為4m/s;

2)滑塊在B點(diǎn)對(duì)B點(diǎn)壓力為26N

3)水平軌道上A、B兩點(diǎn)之間的距離L=2m

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】驗(yàn)證力的平行四邊形定則的實(shí)驗(yàn)時(shí):

(1)除已有的器材(方木板、白紙、細(xì)繩套、刻度尺、圖釘和鉛筆)還必須有_____________

(2)如圖所示為驗(yàn)證力的平行四邊形定則的實(shí)驗(yàn),三個(gè)細(xì)線套L1、L2、L3一端共系于一個(gè)結(jié)點(diǎn),另一端分別系于輕質(zhì)彈簧測(cè)力計(jì)AB和重物M上,A掛于固定點(diǎn)P.手持B拉動(dòng)細(xì)線,使結(jié)點(diǎn)靜止于O點(diǎn).

(a)某次實(shí)驗(yàn)中A的指針位置如圖所示,其讀數(shù)為______ N

(b)實(shí)驗(yàn)時(shí)要讀出A、B的示數(shù),還要在貼于豎直木板的白紙上記錄O點(diǎn)的位置、________________________;

(c)下列實(shí)驗(yàn)要求中必要的是____(填選項(xiàng)的字母代號(hào))

A.彈簧測(cè)力計(jì)需要在實(shí)驗(yàn)前進(jìn)行校零

B.細(xì)線套方向應(yīng)與木板平面平行

C.需要用托盤天平測(cè)量重物M的質(zhì)量

D.彈簧測(cè)力計(jì)B始終保持水平

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】下列描述中,符合事實(shí)的是( 。

A.卡文迪許借助扭秤裝置總結(jié)出了點(diǎn)電荷間相互作用的規(guī)律

B.洛倫茲發(fā)現(xiàn)了磁場(chǎng)對(duì)運(yùn)動(dòng)電荷的作用規(guī)律

C.法拉第發(fā)現(xiàn)了電流的磁效應(yīng)

D.歐姆發(fā)現(xiàn)了電流通過導(dǎo)體時(shí)產(chǎn)生熱效應(yīng)的規(guī)律

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】一彈丸在飛行到距離地面5 m高時(shí)僅有水平速度v2 m/s,爆炸成為甲、乙兩塊水平飛出,甲、乙的質(zhì)量比為31,不計(jì)質(zhì)量損失,重力加速度g10 m/s2.則下列圖中兩塊彈片飛行的軌跡可能正確的是(  )

A. B.

C. D.

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,虛線是電場(chǎng)中的三個(gè)等勢(shì)面,相鄰等勢(shì)面間的電勢(shì)差相同,實(shí)線為一個(gè)帶正電的質(zhì)點(diǎn)僅在靜電力作用下通過該區(qū)域的運(yùn)動(dòng)軌跡,P、Q是軌跡上的兩點(diǎn),下列說法中正確的是(

A. 三個(gè)等勢(shì)面中,等勢(shì)面a的電勢(shì)最低

B. 帶電質(zhì)點(diǎn)一定是從P點(diǎn)向Q點(diǎn)運(yùn)動(dòng)

C. 帶電質(zhì)點(diǎn)通過P點(diǎn)時(shí)的加速度比通過Q點(diǎn)時(shí)小

D. 帶電質(zhì)點(diǎn)通過P點(diǎn)時(shí)的動(dòng)能比通過Q點(diǎn)時(shí)小

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】實(shí)驗(yàn)題

實(shí)驗(yàn)一:在探究碰撞中的不變量實(shí)驗(yàn)中,裝置如圖所示,兩個(gè)小球的質(zhì)量分別為mAmB.

1mA_______mB(填大于、小于或者等于)

2)現(xiàn)有下列器材,為完成本實(shí)驗(yàn),必需的器材有_____.

A.秒表 B.刻度尺 C.天平 D.圓規(guī)

3)如果碰撞中動(dòng)量守恒,根據(jù)圖中各點(diǎn)間的距離, 則下列式子可能成立的是______(填字母)

A. B. C. D.

實(shí)驗(yàn)二:某學(xué)生用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器研究小車的勻變速直線運(yùn)動(dòng)。他將打點(diǎn)計(jì)時(shí)器接到頻率為50 Hz的交流電源上,實(shí)驗(yàn)時(shí)得到一條紙帶。他在紙帶上便于測(cè)量的地方選取第一個(gè)計(jì)時(shí)點(diǎn),在這點(diǎn)下標(biāo)明A,第六個(gè)點(diǎn)下標(biāo)明B,第十一個(gè)點(diǎn)下標(biāo)明C,第十六個(gè)點(diǎn)下標(biāo)明D,第二十一個(gè)點(diǎn)下標(biāo)明E。測(cè)量時(shí)發(fā)現(xiàn)B點(diǎn)已模糊不清,于是他測(cè)得AC長(zhǎng)為14.56 cm、CD長(zhǎng)為11.15 cm,DE長(zhǎng)為13.73 cm,則打C點(diǎn)時(shí)小車的瞬時(shí)速度大小為______m/s,小車運(yùn)動(dòng)的加速大小為________m/s2。(保留三位有效數(shù)字)

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】圖中滑塊M= 2Kg和小球m=1Kg,滑塊可在水平放置的光滑固定導(dǎo)軌上自由滑動(dòng),小球與滑塊上的懸點(diǎn)O由一不可伸長(zhǎng)的輕繩相連,輕繩長(zhǎng)l=1.2m。開始時(shí),輕繩處于水平拉直狀態(tài),小球和滑塊均靜止,現(xiàn)將小球由靜止釋放,當(dāng)小球到達(dá)最低點(diǎn)時(shí),滑塊剛好被一表面涂有粘性物質(zhì)的固定擋板粘住,在極短的時(shí)間內(nèi)速度減為零。求

(1)從滑塊與擋板接觸到速度剛好變?yōu)榱愕倪^程中,擋板阻力對(duì)滑塊的沖量;

(2)小球從釋放到第一次到達(dá)最低點(diǎn)的過程中,繩的拉力對(duì)小球做功的大小。

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】(1)為了設(shè)計(jì)電路,先用多用電表的歐姆擋粗測(cè)未知電阻,采用“×10”擋,調(diào)零后測(cè)量該電阻,發(fā)現(xiàn)指針偏轉(zhuǎn)非常大,最后幾乎緊挨滿偏刻度停下來,下列判斷和做法正確的是_________(填字母代號(hào))

A.這個(gè)電阻阻值很小,估計(jì)只有幾歐姆

B.這個(gè)電阻阻值很大,估計(jì)有幾千歐姆

C.如需進(jìn)一步測(cè)量可換“×1”擋,調(diào)零后測(cè)量

D.如需進(jìn)一步測(cè)量可換“×1k”擋,調(diào)零后測(cè)量

(2)某同學(xué)首先用多用電表粗測(cè)電阻的大小,將多用表選擇開關(guān)置于“×100”擋,歐姆調(diào)零后,將紅、黑表筆分別接電阻兩端,發(fā)現(xiàn)指針讀數(shù)如圖所示,則所測(cè)阻值為_________Ω

(3)用多用表的歐姆擋檢測(cè)一個(gè)二極管,將多用表的紅表筆與二極管的a端相連,黑表筆與二極管的b端相連,測(cè)得二極管的電阻是,將多用表的紅表筆與二極管的b端相連,黑表筆與二極管的a端相連,測(cè)得二極管的電阻是900Ω,該實(shí)驗(yàn)說明二極管具有____________的特性,該二極管的正極是_________端。

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】示波管是一種多功能電學(xué)儀器,它的工作原理可以等效成下列情況:如圖所示,真空室中電極K發(fā)出電子(初速度不計(jì)),經(jīng)過電壓為U1的加速電場(chǎng)后,由小孔S沿水平金屬板A、B間的中心線射入板中.金屬板長(zhǎng)為L,相距為d,當(dāng)A、B間電壓為U2時(shí)電子偏離中心線飛出電場(chǎng)打到熒光屏上而顯示亮點(diǎn).已知電子的質(zhì)量為m、電荷量為e,不計(jì)電子重力,下列情況中一定能使亮點(diǎn)偏離中心距離變大的是( 。

A. U1變大,U2變大 B. U1變小,U2變大

C. U1變大,U2變小 D. U1變小,U2變小

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同步練習(xí)冊(cè)答案