(15分)如圖甲所示為一傾角=30°的足夠長的絕緣斜面,在斜面上P點(diǎn)的上方是光滑的,P點(diǎn)下方粗糙,整個斜面體處在一個交變的電磁場中,電、磁場的變化規(guī)律如圖乙和丙所示,磁場方向以垂直紙面向外為正,而電場的方向以豎直向下為正,其中,,現(xiàn)有一個可視為質(zhì)點(diǎn)、帶負(fù)電的小物塊(其質(zhì)量為、帶電量大小為),從t=0時刻由靜止開始從A點(diǎn)沿斜面下滑,在t=3t0時刻剛好到達(dá)斜面上的P點(diǎn),在以后運(yùn)動過程中的某時刻開始,物塊運(yùn)動的速率保持不變.若已知斜面粗糙部分與物塊間的動摩擦因素為,求:
(1)小球在t0時刻的速度及AP的長度;
(2)在整個運(yùn)動過程中物塊離開斜面的最大距離為多少?
(1)2gt02 (2)
解析試題分析:(1)0~t0內(nèi)小物塊勻加速下滑:
、 2分
得 、 1分
③ 1分
因?yàn)锳P間光滑,物塊在斜面上AP間運(yùn)動時加速度不變
故 ④ 2分
(2)運(yùn)動軌跡如圖
物體在5t0之后勻速,速度達(dá)到最大,有:
、 2分
⑥ 2分
由以上兩式得到: 、 1分
在5t0~6t0時間內(nèi)物塊脫離斜面做勻速圓周運(yùn)動: ⑧ 2分
到 物塊離開斜面的最大距離為 、 2分
考點(diǎn):本題考查牛頓第二定律、運(yùn)動學(xué)關(guān)系、物體的平衡條件、帶電粒子在勻強(qiáng)磁場中的運(yùn)動。
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科目:高中物理 來源: 題型:計(jì)算題
(10分)如圖所示,兩平行金屬導(dǎo)軌間的距離L=0.4m,金屬導(dǎo)軌所在的平面與水平面夾角θ=370,在導(dǎo)軌所在平面內(nèi),分布著磁感應(yīng)強(qiáng)度B=0.5T、方向垂直于導(dǎo)軌所在平面的勻強(qiáng)磁場。金屬導(dǎo)軌的一端接有電動勢E=4.5V、內(nèi)阻r=0.5Ω的直流電源,另一端接有電阻R=5.0Ω,F(xiàn)把一個質(zhì)量為m=0.04kg的導(dǎo)體棒ab放在金屬導(dǎo)軌上,導(dǎo)體棒靜止。導(dǎo)體棒與金屬導(dǎo)軌垂直、且接觸良好,與金屬導(dǎo)軌接觸的兩點(diǎn)間的導(dǎo)體棒的電阻R0=5.0Ω,金屬導(dǎo)軌電阻不計(jì),g取10m/s2。已知sin370=0.6,cos370=0.8,求:
(1)導(dǎo)體棒受到的安培力大小;
(2)導(dǎo)體棒受到的摩擦力。
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科目:高中物理 來源: 題型:計(jì)算題
(12分)兩根長均為L的絕緣細(xì)線下端各懸掛質(zhì)量均為m的帶電小球A和B,帶電量分別為+q和―q。若加上水平向左的場強(qiáng)為E的勻強(qiáng)電場后,使連接AB的長也為L的絕緣細(xì)線繃緊,且兩球均處于平衡狀態(tài),如圖所示,則勻強(qiáng)電場的場強(qiáng)大小E應(yīng)滿足什么關(guān)系?
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科目:高中物理 來源: 題型:計(jì)算題
(12分)如圖所示,絕緣水平面上靜止著兩個質(zhì)量均為m、電量均為+Q的物體A和B(A、B均可視為質(zhì)點(diǎn)),它們間的距離為r,與水平面間的動摩擦因數(shù)均為μ.求:
(1)A受到的摩擦力.
(2)如果將A的電量增至+4Q,則兩物體將開始運(yùn)動,當(dāng)它們的加速度第一次為零時,A、B各運(yùn)動了多遠(yuǎn)的距離?
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科目:高中物理 來源: 題型:計(jì)算題
如圖所示,質(zhì)量為M的直角三棱柱A放在水平地面上,三棱柱的斜面是光滑的,且斜面傾角為θ,質(zhì)量為m的光滑球放在三棱柱和光滑豎直墻壁之間,A和B都處于靜止?fàn)顟B(tài),求地面對三棱柱的支持力和摩擦力各為多少?
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科目:高中物理 來源: 題型:計(jì)算題
(10分)重為100N的物體在細(xì)線OA、OB共同作用下處于靜止?fàn)顟B(tài),細(xì)線OA、OB與水平天花板的夾角分別為30°、60°,如圖所示,求:
(1)細(xì)線OA的拉力FOA、細(xì)線OB的拉力FOB
(2)若細(xì)線OA、OB所承受的最大拉力分別為200N、300N,為了使細(xì)線OA、OB不會被拉斷,則物體的重力不能超過多少?
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科目:高中物理 來源: 題型:計(jì)算題
在豎直平面內(nèi)固定一半徑為的金屬細(xì)圓環(huán),質(zhì)量為的金屬小球(視為質(zhì)點(diǎn))通過長為的絕緣細(xì)線懸掛在圓環(huán)的最高點(diǎn).當(dāng)圓環(huán)、小球都帶有相同的電荷量(未知)時,發(fā)現(xiàn)小球在垂直圓環(huán)平面的對稱軸上處于平衡狀態(tài),如圖所示.已知靜電力常量為,則有( )
A.繩對小球的拉力 |
B.電荷量 |
C.繩對小球的拉力 |
D.電荷量 |
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科目:高中物理 來源: 題型:計(jì)算題
如圖所示是一種研究劈的作用的裝置,托盤A固定在細(xì)桿上,細(xì)桿放在固定的圓孔中,下端有滾輪,細(xì)桿只能在豎直方向上移動,在與托盤連接的滾輪正下面的底座上也固定一個滾輪,輕質(zhì)劈放在兩滾輪之間,劈背的寬度為a,側(cè)面的長度為L,劈尖上固定的細(xì)線通過滑輪懸掛總質(zhì)量為m的鉤碼,調(diào)整托盤上所放砝碼的質(zhì)量M,可以使劈在任何位置時都不發(fā)生移動.忽略一切摩擦和劈、托盤、細(xì)桿與滾輪的重力,若M:m=1.5,試求L是a的多少倍?
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科目:高中物理 來源: 題型:計(jì)算題
如圖所示,一個輕質(zhì)直角形薄板ABC,AB=0.80m,AC="0.60" m,在A點(diǎn)固定一垂直于薄板平面的光滑轉(zhuǎn)動軸,在薄板上D點(diǎn)固定一個質(zhì)量為m=0.40kg的小球,現(xiàn)用測力計(jì)豎直向上拉住B點(diǎn),使AB水平,如圖(a),測得拉力F1=2.0N;再用測力計(jì)豎直向上拉住C點(diǎn),使AC水平,如圖(b),測得拉力F2=2.0N(g取10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8)。求:
(1)小球和轉(zhuǎn)動軸的距離AD;
(2)在如圖(a)情況下,將小球移動到BC邊上距離A點(diǎn)最近處,然后撤去力F1,薄板轉(zhuǎn)動過程中,AB邊能轉(zhuǎn)過的最大角度;
(3)在第(2)問條件下,薄板轉(zhuǎn)動過程中,B點(diǎn)能達(dá)到的最大速度。
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