【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)的四分之一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,電場強(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,由于受到電場力的作用帶電體由靜止開始運(yùn)動,當(dāng)運(yùn)動到圓弧形軌道的C端時,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)動到圓弧形軌道的B端時對圓弧軌道的壓力;
(2)帶電體沿圓弧形軌道從B端運(yùn)動到C端的過程中,摩擦力做的功.
【答案】(1)帶電體運(yùn)動到圓弧形軌道的B端時對圓弧軌道的壓力為5N,方向豎直向下.
(2)帶電體沿圓弧形軌道從B端運(yùn)動到C端的過程中,摩擦力做的功為﹣0.72J.
【解析】試題分析:(1)設(shè)帶電體在水平軌道上運(yùn)動的加速度大小為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)動到圓弧形軌道的B端時受軌道的支持力為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)動到圓弧形軌道的B端時對圓弧軌道的壓力大小FN'=FN=5.0 N,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)動過程中, 電場力所做的功W電=qER=0.32 J
設(shè)帶電體沿圓弧形軌道運(yùn)動過程中摩擦力所做的功為Wf,對此過程根據(jù)動能定理有W電+Wf-mgR=0-mvB2
解得Wf=-0.72 J。
年級 | 高中課程 | 年級 | 初中課程 |
高一 | 高一免費(fèi)課程推薦! | 初一 | 初一免費(fèi)課程推薦! |
高二 | 高二免費(fèi)課程推薦! | 初二 | 初二免費(fèi)課程推薦! |
高三 | 高三免費(fèi)課程推薦! | 初三 | 初三免費(fèi)課程推薦! |
科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】長為L的輕桿,一端固定一個小球,另一端固定在光滑的水平軸上,使小球在豎直平面內(nèi)做圓周運(yùn)動,小球在最高點(diǎn)的速度v。下列說法中正確的是( )
A. 當(dāng)v=時,輕桿對小球的彈力為零
B. 當(dāng)v由逐漸增大時,輕桿對小球的拉力逐漸增大
C. 當(dāng)v由逐漸減小時,輕桿對小球的支持力逐漸減小
D. 不管v多大,小球在最低點(diǎn)時,都處于超重狀態(tài)
查看答案和解析>>
科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】如圖所示電路中,閉合電鍵S,當(dāng)滑動變阻器的滑動觸頭P從最高端向下滑動時( )
A. 電壓表V讀數(shù)先變大后變小,電流表A讀數(shù)變大
B. 電壓表V讀數(shù)先變小后變大,電流表A讀數(shù)變小
C. 電壓表V讀數(shù)先變大后變小,電流表A讀數(shù)先變小后變大
D. 電壓表V讀數(shù)先變小后變大,電流表A讀數(shù)先變大后變小
查看答案和解析>>
科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】如圖,兩平行的帶電金屬板水平放置。若在兩板中間a點(diǎn)從靜止釋放一帶電微粒,微粒恰好保持靜止?fàn)顟B(tài),F(xiàn)將兩板繞過a點(diǎn)的軸(垂直于紙面)逆時針旋轉(zhuǎn)45°,再由a點(diǎn)從靜止釋放一同樣的微粒,該微粒將( )
A. 保持靜止?fàn)顟B(tài) B. 向左上方做勻加速運(yùn)動
C. 向正下方做勻加速運(yùn)動 D. 向左下方做勻加速運(yùn)動
查看答案和解析>>
科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】2019年2月14日,我國選手蘇炳添在愛爾蘭阿斯隆舉行的AIT室內(nèi)田徑大獎賽上,60米短跑以6秒52奪冠,兩破賽會紀(jì)錄。下列對蘇炳添的研究中,能把蘇炳添看成質(zhì)點(diǎn)的是( )
A.研究蘇炳添的起跑特點(diǎn)
B.研究蘇炳添到達(dá)終點(diǎn)是如何撞線的
C.研究蘇炳添在60米比賽中的速度
D.研究蘇炳添的跑步技巧
查看答案和解析>>
科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】如圖所示,質(zhì)量分別為m和2m的A、B兩個木塊間用輕彈簧相連,放在光滑水平面上,A靠緊豎直墻.用水平力F將B向左壓,使彈簧被壓縮一定長度,靜止后彈簧儲存的彈性勢能為E.這時突然撤去F,關(guān)于A、B和彈簧組成的系統(tǒng),下列說法中正確的是( )
A.撤去F后,系統(tǒng)動量守恒,機(jī)械能守恒
B.撤去F后,A離開豎直墻前,系統(tǒng)動量不守恒,機(jī)械能守恒
C.撤去F后,A離開豎直墻后,彈簧的彈性勢能最大值為
D.撤去F后,A離開豎直墻后,彈簧的彈性勢能最大值為E
查看答案和解析>>
科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】如圖所示為一質(zhì)點(diǎn)在平直軌道上運(yùn)動的v-t圖象。則下列說法正確的是( )
A. 0~1 s內(nèi)與2~3 s內(nèi)質(zhì)點(diǎn)的速度方向相反
B. 2~3 s內(nèi)與3~4 s內(nèi)質(zhì)點(diǎn)的加速度方向不同
C. 0~1 s內(nèi)與3~4 s內(nèi)質(zhì)點(diǎn)的位移不同
D. 0~2 s內(nèi)與0~4 s內(nèi)質(zhì)點(diǎn)的平均速度相同
查看答案和解析>>
湖北省互聯(lián)網(wǎng)違法和不良信息舉報平臺 | 網(wǎng)上有害信息舉報專區(qū) | 電信詐騙舉報專區(qū) | 涉歷史虛無主義有害信息舉報專區(qū) | 涉企侵權(quán)舉報專區(qū)
違法和不良信息舉報電話:027-86699610 舉報郵箱:58377363@163.com