如圖所示.直線形擋板p1p2p3與半徑為r的圓弧形擋板p3p4p5平滑連接并安裝在水平臺面b1b2b3b4上.擋板與臺面均固定不動.線圈c1c2c3的匝數(shù)為n,其端點c1.c3通過導(dǎo)線分別與電阻R1和平行板電容器相連.電容器兩極板間的距離為d,電阻R1的阻值是線圈c1c2c3阻值的2倍.其余電阻不計.線圈c1c2c3內(nèi)有一面積為S.方向垂直于線圈平面向上的勻強磁場.磁場的磁感應(yīng)強度B隨時間均勻增大.質(zhì)量為m的小滑塊帶正電.電荷量始終保持為q,在水平臺面上以初速度v0從p1位置出發(fā).沿擋板運動并通過p5位置.若電容器兩板間的電場為勻強電場.p1.p2在電場外.間距為L,其間小滑塊與臺面的動摩擦因數(shù)為μ.其余部分的摩擦不計.重力加速度為g.求: (1)小滑塊通過p2位置時的速度大小. (2)電容器兩極板間電場強度的取值范圍. (3)經(jīng)過時間t,磁感應(yīng)強度變化量的取值范圍. 解析:(1)小滑塊運動到位置p2時速度為v1.由動能定理有: -umgL= ① v1= ② (2)由題意可知.電場方向如圖.若小滑塊能通過位置p.則小滑塊可沿擋板運動且通過位置p5.設(shè)小滑塊在位置p的速度為v.受到的擋板的彈力為N.勻強電場的電場強度為E.由動能定理有: -umgL-2rEqs= ③ 當滑塊在位置p時.由牛頓第二定律有:N+Eq=m ④ 由題意有:N≥0 ⑤ 由以上三式可得:E≤ ⑥ E的取值范圍:0< E≤ ⑦ (3)設(shè)線圈產(chǎn)生的電動勢為E1.其電阻為R.平行板電容器兩端的電壓為U.t時間內(nèi)磁感應(yīng)強度的變化量為B.得: ⑧ U=Ed 由法拉第電磁感應(yīng)定律得E1=n ⑨ 由全電路的歐姆定律得E1=I ⑩ U=2RI 經(jīng)過時間t.磁感應(yīng)強度變化量的取值范圍:0<≤. 查看更多

 

題目列表(包括答案和解析)

(09·四川·25) (20分)如圖所示,輕彈簧一端連于固定點O,可在豎直平面內(nèi)自由轉(zhuǎn)動,另一端連接一帶電小球P,其質(zhì)量m=2×10-2 kg,電荷量q="0.2" C.將彈簧拉至水平后,以初速度V0="20" m/s豎直向下射出小球P,小球P到達O點的正下方O1點時速度恰好水平,其大小V="15" m/s.若O、O1相距R="1.5" m,小球P在O1點與另一由細繩懸掛的、不帶電的、質(zhì)量M=1.6×10-1 kg的靜止絕緣小球N相碰。碰后瞬間,小球P脫離彈簧,小球N脫離細繩,同時在空間加上豎直向上的勻強電場E和垂直于紙面的磁感應(yīng)強度B=1T的弱強磁場。此后,小球P在豎直平面內(nèi)做半徑r="0.5" m的圓周運動。小球P、N均可視為質(zhì)點,小球P的電荷量保持不變,不計空氣阻力,取g="10" m/s2。那么,

(1)彈簧從水平擺至豎直位置的過程中,其彈力做功為多少?
(2)請通過計算并比較相關(guān)物理量,判斷小球P、N碰撞后能否在某一時刻具有相同的速度。
(3)若題中各量為變量,在保證小球P、N碰撞后某一時刻具有相同速度的前提下,請推導(dǎo)出r的表達式(要求用B、q、m、θ表示,其中θ為小球N的運動速度與水平方向的夾角)。

查看答案和解析>>

(09·安徽·24)(20分)過山車是游樂場中常見的設(shè)施。下圖是一種過山車的簡易模型,它由水平軌道和在豎直平面內(nèi)的三個圓形軌道組成,B、C、D分別是三個圓形軌道的最低點,B、C間距與C、D間距相等,半徑、。一個質(zhì)量為kg的小球(視為質(zhì)點),從軌道的左側(cè)A點以的初速度沿軌道向右運動,A、B間距m。小球與水平軌道間的動摩擦因數(shù),圓形軌道是光滑的。假設(shè)水平軌道足夠長,圓形軌道間不相互重疊。重力加速度取,計算結(jié)果保留小數(shù)點后一位

數(shù)字。

試求

(1)小球在經(jīng)過第一個圓形軌道的最高點時,軌道對小球作用力的大;

(2)如果小球恰能通過第二圓形軌道,B、C間距應(yīng)是多少;

(3)在滿足(2)的條件下,如果要使小球不能脫離軌道,在第三個圓形軌道的設(shè)計中,半徑應(yīng)滿足的條件;小球最終停留點與起點的距離。

 

查看答案和解析>>

(09·山東·24)(15分)如圖所示,某貨場而將質(zhì)量為m1=100 kg的貨物(可視為質(zhì)點)從高處運送至地面,為避免貨物與地面發(fā)生撞擊,現(xiàn)利用固定于地面的光滑四分之一圓軌道,使貨物中軌道頂端無初速滑下,軌道半徑R=1.8 m。地面上緊靠軌道次排放兩聲完全相同的木板A、B,長度均為l=2m,質(zhì)量均為m2=100 kg,木板上表面與軌道末端相切。貨物與木板間的動摩擦因數(shù)為1,木板與地面間的動摩擦因數(shù)=0.2。(最大靜摩擦力與滑動摩擦力大小相等,取g=10 m/s2)

(1)求貨物到達圓軌道末端時對軌道的壓力。

(2)若貨物滑上木板4時,木板不動,而滑上木板B時,木板B開始滑動,求1­應(yīng)滿足的條件。

(3)若1=0。5,求貨物滑到木板A末端時的速度和在木板A上運動的時間。

 

查看答案和解析>>

(09·浙江·24)(18分)某校物理興趣小組決定舉行遙控賽車比賽。比賽路徑如圖所示,賽車從起點A出發(fā),沿水平直線軌道運動L后,由B點進入半徑為R的光滑豎直圓軌道,離開豎直圓軌道后繼續(xù)在光滑平直軌道上運動到C點,并能越過壕溝。已知賽車質(zhì)量m=0.1kg,通電后以額定功率P=1.5w工作,進入豎直軌道前受到阻力恒為0.3N,隨后在運動中受到的阻力均可不記。圖中L=10.00m,R=0.32m,h=1.25m,S=1.50m。問:要使賽車完成比賽,電動機至少工作多長時間?(取g=10     )

 

查看答案和解析>>

(09·浙江·24)某校物理興趣小組決定舉行遙控賽車比賽。比賽路徑如圖所示,賽車從起點A出發(fā),沿水平直線軌道運動L后,由B點進入半徑為R的光滑豎直圓軌道,離開豎直圓軌道后繼續(xù)在光滑平直軌道上運動到C點,并能越過壕溝。已知賽車質(zhì)量m=0.1kg,通電后以額定功率P=1.5w工作,進入豎直軌道前受到阻力恒為0.3N,隨后在運動中受到的阻力均可不記。圖中L=10.00m,R=0.32m,h=1.25m,S=1.50m。問:要使賽車完成比賽,電動機至少工作多長時間?(取g=10 )

 

查看答案和解析>>


同步練習冊答案