【題目】如圖所示,絕緣光滑水平軌道ABB端與處于豎直平面內(nèi)的四分之一圓弧形粗糙絕緣軌道BC平滑連接,圓弧的半徑R=040m.在軌道所在空間存在水平向右的勻強(qiáng)電場,電場強(qiáng)度E=10×104N/C.現(xiàn)有一質(zhì)量m=010kg的帶電體(可視為質(zhì)點(diǎn))放在水平軌道上與B端距離s=10m的位置,由于受到電場力的作用帶電體由靜止開始運(yùn)動(dòng),當(dāng)運(yùn)動(dòng)到圓弧形軌道的C端時(shí),速度恰好為零.已知帶電體所帶電荷量q=80×105Cg10m/s2求:

1)帶電體運(yùn)動(dòng)到圓弧形軌道的B端時(shí)對(duì)圓弧軌道的壓力;

2)帶電體沿圓弧形軌道從B端運(yùn)動(dòng)到C端的過程中,摩擦力做的功.

【答案】(1)壓力為5N,方向豎直向下.(2)摩擦力做的功為﹣072J

【解析】試題分析:(1)設(shè)帶電體在水平軌道上運(yùn)動(dòng)的加速度大小為a,

根據(jù)牛頓第二定律有

代入數(shù)據(jù)解得。

設(shè)帶電體運(yùn)動(dòng)到B端的速度大小為vB,由速度與位移關(guān)系

代入數(shù)據(jù)解得

設(shè)帶電體運(yùn)動(dòng)到圓軌道B端時(shí)受軌道的支持力為N,

根據(jù)牛頓第二定律有

代入數(shù)據(jù)解得:

根據(jù)牛頓第三定律可知,帶電體對(duì)圓弧軌道B端的壓力大小N′=N=5N

方向:豎直向下

2)因電場力做功與路徑無關(guān),所以帶電體沿圓弧形軌道運(yùn)動(dòng)過程中,

電場力所做的功

設(shè)帶電體沿圓弧形軌道運(yùn)動(dòng)過程中摩擦力所做的功為W摩,

對(duì)此過程根據(jù)動(dòng)能定理有

解得

答:(1)帶電體運(yùn)動(dòng)到圓弧形軌道的B端時(shí)對(duì)圓弧軌道的壓力為5N,方向豎直向下.

2)帶電體沿圓弧形軌道從B端運(yùn)動(dòng)到C端的過程中,摩擦力做的功為﹣072J

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】如圖所示,在y軸上A點(diǎn)沿平行x軸正方向以發(fā)射一個(gè)帶正電的粒子,在該方向距A點(diǎn)3R處的B 點(diǎn)為圓心存在一個(gè)半徑為R的圓形有界的勻強(qiáng)磁場,磁場方向垂直紙面向外,當(dāng)粒子通過磁場后打到x軸上的C點(diǎn),且速度方向與x軸正向成角斜向下,已知帶電子粒的電量為q,質(zhì)量為m,粒子的重力忽略不計(jì),O點(diǎn)到A點(diǎn)的距離為,求:

1該磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大小。

2若撤掉磁場,在該平面內(nèi)加上一個(gè)與y軸平行的有界勻強(qiáng)電場,粒子仍按原方向入射,當(dāng)粒子進(jìn)入電場后一直在電場力的作用下打到x軸上的C點(diǎn)且速度。方向仍與x軸正向成角斜向下,則該電場的左邊界與y軸的距離為多少?

3)(選做若撤掉電場,在該平面內(nèi)加上一個(gè)與1問磁感應(yīng)強(qiáng)度大小相同的矩形有界勻強(qiáng)磁場,磁場方向垂直紙面向里,粒子仍按原方向入射,通過該磁場后打到x軸上的C點(diǎn)且速度方向仍與x軸正向成角斜向下,則所加矩形磁場的最小面積為多少?

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如下圖所示,表示磁場對(duì)直線電流的作用,其中正確的是

A. A B. B C. C D. D

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】某同學(xué)用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器測量做勻加速直線運(yùn)動(dòng)的物體的加速度,已知打點(diǎn)計(jì)時(shí)器所用的交流電源周期為T,在紙帶上打出的點(diǎn)中,選出零點(diǎn),每隔4個(gè)點(diǎn)取1個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn),因保存不當(dāng)紙帶被污染,如圖所示,AB、C、D是一次排列的四個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn),僅能讀出其中A、B、D三個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)到零點(diǎn)的距離分別為:

若無法再做實(shí)驗(yàn),可由以上信息推知

1)打C點(diǎn)時(shí)物體的速度大小表達(dá)式為=_______________。

2)物體的加速度大小表達(dá)式為a=_________。(用T表示)。

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,帶等量異種電荷的平行板金屬板間有 a、b兩點(diǎn),a 點(diǎn)距A板的距離與 b 點(diǎn)距B板的距離均為 1cm,將一個(gè)帶電荷量為08×10-4C的正點(diǎn)電荷由a點(diǎn)移到 b點(diǎn),電場力做了20×10-4J的功若該電荷所受的電場力為 001N,則平行板金屬板間的距離為_____ cm,B板接地,A板的電勢(shì)為_____V

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】某同學(xué)在用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器測速度的實(shí)驗(yàn)中,用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器記錄了被小車拖動(dòng)的紙帶的運(yùn)動(dòng)情況,在紙帶上選擇起始點(diǎn)OA、B、C、DE五個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn),可獲得各計(jì)數(shù)點(diǎn)到O的距離s及對(duì)應(yīng)時(shí)刻小車的瞬時(shí)速度v

1)請(qǐng)將C點(diǎn)的測量結(jié)果填在表格中的相應(yīng)位置.

2)在坐標(biāo)紙上畫出小車的速度-時(shí)間圖象.

3)根據(jù)速度-時(shí)間圖象判斷小車做的是__________直線運(yùn)動(dòng).

4)小車的加速度大小為 m/s-2.(小數(shù)點(diǎn)后保留兩位)

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】關(guān)于摩擦力做功,下列說法中正確的是( )

A. 靜摩擦力一定不做功

B. 滑動(dòng)摩擦力一定做負(fù)功

C. 靜摩擦力和滑動(dòng)摩擦力都可做正功

D. 相互作用的一對(duì)靜摩擦力做功的代數(shù)和可能不為0

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】根據(jù)經(jīng)典電磁理論,從盧瑟福原子結(jié)構(gòu)模型可以得到的推論是( )

A. 原子十分穩(wěn)定,原子光譜是連續(xù)譜

B. 原子十分穩(wěn)定,原子光譜是線狀譜

C. 原子很不穩(wěn)定,原子光譜是連續(xù)譜

D. 原子很不穩(wěn)定原子光譜是線狀譜

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示的位移(x)時(shí)間(t )圖象和速度(v)時(shí)間(t )圖象中,給出的四條圖線1、2、3、4代表四個(gè)不同物體的運(yùn)動(dòng)情況,關(guān)于它們的物理意義,下列描述正確的是( )

A.圖線1表示物體做曲線運(yùn)動(dòng)

B.x﹣t圖象中t1時(shí)刻v1v2

C.v﹣t圖象中0至t3時(shí)間內(nèi)3物體和4物體的平均速度大小相等

D.兩圖像中,t2、t4時(shí)刻分別表示2、4體開始反向運(yùn)動(dòng)

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