【題目】如圖所示、絕緣光滑水平軌道AB的B端與處于豎直平面內(nèi)的圓弧形粗糙絕緣軌道BC平滑連接，圓弧的半徑R=0．40m；在軌道所在空間存在水平向右的勻強(qiáng)電場(chǎng)，電場(chǎng)強(qiáng)度E=1．0×104N/C．現(xiàn)有一質(zhì)量m=0．10kg的帶電體（可視為質(zhì)點(diǎn)）放在水平軌道上與B端距離s=1．0m的位置，由于受到電場(chǎng)力的作用帶電體由靜止開(kāi)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=8．0×10-5C，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(guò)程中，摩擦力做的功。

【答案】（1）5．0 N，方向豎直向下 （2）-0．72 J

【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qE=ma

解得a==8．0 m/s2

設(shè)帶電體運(yùn)動(dòng)到B端的速度大小為vB,則vB2=2ax

解得vB==4．0 m/s

設(shè)帶電體運(yùn)動(dòng)到圓弧形軌道的B端時(shí)受軌道的支持力為FN,根據(jù)牛頓第二定律有FN-mg=

解得FN=mg+=5．0 N。

根據(jù)牛頓第三定律可知,帶電體運(yùn)動(dòng)到圓弧形軌道的B端時(shí)對(duì)圓弧軌道的壓力大小FN'=FN=5．0 N,方向豎直向下

（2）因電場(chǎng)力做功與路徑無(wú)關(guān),所以帶電體沿圓弧形軌道運(yùn)動(dòng)過(guò)程中, 電場(chǎng)力所做的功W電=qER=0．32 J

設(shè)帶電體沿圓弧形軌道運(yùn)動(dòng)過(guò)程中摩擦力所做的功為Wf,對(duì)此過(guò)程根據(jù)動(dòng)能定理有W電+Wf-mgR=0-mvB2

解得Wf=-0．72 J。

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：

【題目】2015年7月，極具觀賞性的世界懸崖跳水賽在葡萄牙亞速爾群島成功舉辦。選手們從懸崖上一躍而下，驚險(xiǎn)刺激的場(chǎng)景令觀眾大呼過(guò)癮。如圖所示，為一選手從距離水面高為20米的懸崖上跳下，選手受到的空氣阻力跟速度成正比（g取10m/s2），則以下正確的是（ ）

A. 選手在空中作勻加速運(yùn)動(dòng)

B. 選手從開(kāi)始跳下到入水的時(shí)間大于2秒

C. 選手在空中下落過(guò)程合力做正功，入水后合力做負(fù)功

D. 選手在空中下落過(guò)程機(jī)械能增大，入水后機(jī)械能減小

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】電池是由誰(shuí)發(fā)明的( )
A.伏打
B.愛(ài)迪生
C.貝爾
D.西門子

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，AD是固定斜面體底邊BC的高，F、G分別是光滑斜面AB、AC的中點(diǎn)，DE垂直于AB,DH垂直于AC,甲、乙兩個(gè)小球（均視為質(zhì)點(diǎn)）從斜面的頂點(diǎn)A分別沿斜面AB、AC同時(shí)由靜止下滑，下列說(shuō)法正確的是

A. 當(dāng)甲球運(yùn)動(dòng)到E點(diǎn)時(shí)，乙球可能運(yùn)動(dòng)到AG間某點(diǎn)

B. 當(dāng)甲球運(yùn)動(dòng)到E點(diǎn)時(shí)，乙球一定運(yùn)動(dòng)到H點(diǎn)

C. 當(dāng)甲球運(yùn)動(dòng)到F點(diǎn)時(shí)，乙球一定運(yùn)動(dòng)到G點(diǎn)

D. 當(dāng)甲球運(yùn)動(dòng)到F點(diǎn)時(shí)，乙球一定運(yùn)動(dòng)到H點(diǎn)

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】（多選）如圖甲所示，在一塊平板玻璃上放置一平凸薄透鏡，在兩者之間形成厚度不均勻的空氣膜，讓一束單一波長(zhǎng)的光垂直入射到該裝置上，結(jié)果在上方觀察到如圖乙所示的同心內(nèi)疏外密的圓環(huán)狀干涉條紋，稱為牛頓環(huán)，以下說(shuō)法正確的是（ ）

A．干涉現(xiàn)象是由凸透鏡下表面反射光和玻璃上表面反射光疊加形成的

B．干涉現(xiàn)象是由凸透鏡上表面反射光和玻璃上表面反射光疊加形成的

C．干涉條紋不等間距是因?yàn)榭諝饽ず穸炔皇蔷鶆蜃兓?/span>

D．干涉條紋不等間距是因?yàn)榭諝饽ず穸仁蔷鶆蜃兓?/span>

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】下列數(shù)據(jù)最接近實(shí)際情況的是( )
A.使人感到舒適的溫度約是23℃
B.臺(tái)燈正常工作時(shí)的電流約是2A
C.中學(xué)生步行的速度約是5 m/s
D.中學(xué)生從一樓勻速上到三樓所做的功約是300J

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的額定功率為60 kW，汽車的質(zhì)量為5 t，汽車在水平路面上行駛時(shí)，阻力是車重的0．1倍，重力加速度取10 m/s2。

（1）汽車所能達(dá)到的最大速度是多少？

（2）汽車保持額定功率不變從靜止起動(dòng)后，當(dāng)汽車的加速度為2 m/s2時(shí)速度多大？

（3）若汽車從靜止開(kāi)始，保持以0．5 m/s2的加速度做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，這一過(guò)程能維持多長(zhǎng)時(shí)間？

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，豎直放置的U形管左端封閉，右端開(kāi)口，左管橫截面積為右管橫截面積的2倍，在左管內(nèi)用水銀封閉一段長(zhǎng)為l、溫度為T的空氣柱，左右兩管水銀面高度差為h cm，外界大氣壓為h0 cmHg．

（1）若向右管中緩慢注入水銀，直至兩管水銀面相平（原右管中水銀沒(méi)全部進(jìn)入水平部分），求在右管中注入水銀柱的長(zhǎng)度h1（以cm為單位）；

（2）在兩管水銀面相平后，緩慢升高氣體的溫度至空氣柱的長(zhǎng)度為開(kāi)始時(shí)的長(zhǎng)度l，求此時(shí)空氣柱的溫度T′．

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，四分之一光滑絕緣圓弧軌道AP和水平絕緣傳送帶PC固定在同一豎直平面內(nèi)，圓弧軌道的圓心為O，半徑為R；P點(diǎn)離地高度也為R，傳送帶PC之間的距離為L，沿逆時(shí)針?lè)较虻膫鲃?dòng)，傳送帶速度，在PO的左側(cè)空間存在方向豎直向下的勻強(qiáng)電場(chǎng)．一質(zhì)量為m、電荷量為+q的小物體從圓弧頂點(diǎn)A由靜止開(kāi)始沿軌道下滑，恰好運(yùn)動(dòng)到C端后返回．物體與傳送帶間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ，不計(jì)物體經(jīng)過(guò)軌道與傳送帶連接處P時(shí)的機(jī)械能損失，重力加速度為g．求：

(1)物體由P點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到C點(diǎn)過(guò)程，克服摩擦力做功；

(2)勻強(qiáng)電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)E為多大；

(3)物體返回到圓弧軌道P點(diǎn)，物體對(duì)圓弧軌道的壓力大�。�

查看答案和解析>>

同步練習(xí)冊(cè)答案