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(tái)面b1b2b3b4上.擋板與臺(tái)面均固定不動(dòng).線圈c1c2c3的匝數(shù)為n,其端點(diǎn)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(jì).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(qiáng)磁場(chǎng).磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B隨時(shí)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(tái)面上以初速度v0從p1位置出發(fā).沿?fù)醢暹\(yùn)動(dòng)并通過p5位置.若電容器兩板間的電場(chǎng)為勻強(qiáng)電場(chǎng).p1.p2在電場(chǎng)外.間距為L(zhǎng),其間小滑塊與臺(tái)面的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ.其余部分的摩擦不計(jì).重力加速度為g.求: (1)小滑塊通過p2位置時(shí)的速度大小. (2)電容器兩極板間電場(chǎng)強(qiáng)度的取值范圍. (3)經(jīng)過時(shí)間t,磁感應(yīng)強(qiáng)度變化量的取值范圍. 解析:(1)小滑塊運(yùn)動(dòng)到位置p2時(shí)速度為v1.由動(dòng)能定理有: -umgL= ① v1= ② (2)由題意可知.電場(chǎng)方向如圖.若小滑塊能通過位置p.則小滑塊可沿?fù)醢暹\(yùn)動(dòng)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(qiáng)電場(chǎng)的電場(chǎng)強(qiáng)度為E.由動(dòng)能定理有: -umgL-2rEqs= ③ 當(dāng)滑塊在位置p時(shí).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(dòng)勢(shì)為E1.其電阻為R.平行板電容器兩端的電壓為U.t時(shí)間內(nèi)磁感應(yīng)強(qiáng)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(shí)間t.磁感應(yīng)強(qiáng)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(diǎn)O,可在豎直平面內(nèi)自由轉(zhuǎn)動(dòng),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(dá)O點(diǎn)的正下方O1點(diǎn)時(shí)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(diǎn)與另一由細(xì)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(xì)繩,同時(shí)在空間加上豎直向上的勻強(qiáng)電場(chǎng)E和垂直于紙面的磁感應(yīng)強(qiáng)度B=1T的弱強(qiáng)磁場(chǎng)。此后,小球P在豎直平面內(nèi)做半徑r="0.5" m的圓周運(yùn)動(dòng)。小球P、N均可視為質(zhì)點(diǎn),小球P的電荷量保持不變,不計(jì)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(qǐng)通過計(jì)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(shí)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(shí)刻具有相同速度的前提下,請(qǐng)推導(dǎo)出r的表達(dá)式(要求用B、q、m、θ表示,其中θ為小球N的運(yùn)動(dòng)速度與水平方向的夾角)。

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

數(shù)字。

試求

(1)小球在經(jīng)過第一個(gè)圓形軌道的最高點(diǎn)時(shí),軌道對(duì)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(gè)圓形軌道的設(shè)計(jì)中,半徑應(yīng)滿足的條件;小球最終停留點(diǎn)與起點(diǎn)的距離。

 

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(09·山東·24)(15分)如圖所示,某貨場(chǎng)而將質(zhì)量為m1=100 kg的貨物(可視為質(zhì)點(diǎn))從高處運(yùn)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(zhǎng)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(dòng)摩擦因數(shù)為1,木板與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)=0.2。(最大靜摩擦力與滑動(dòng)摩擦力大小相等,取g=10 m/s2)

(1)求貨物到達(dá)圓軌道末端時(shí)對(duì)軌道的壓力。

(2)若貨物滑上木板4時(shí),木板不動(dòng),而滑上木板B時(shí),木板B開始滑動(dòng),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(shí)的速度和在木板A上運(yùn)動(dòng)的時(shí)間。

 

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(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(diǎn)A出發(fā),沿水平直線軌道運(yùn)動(dòng)L后,由B點(diǎn)進(jìn)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(yùn)動(dòng)到C點(diǎn),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(jìn)入豎直軌道前受到阻力恒為0.3N,隨后在運(yùn)動(dòng)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(dòng)機(jī)至少工作多長(zhǎng)時(shí)間?(取g=10     )

 

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(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(diǎn)A出發(fā),沿水平直線軌道運(yùn)動(dòng)L后,由B點(diǎn)進(jìn)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(yùn)動(dòng)到C點(diǎn),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(jìn)入豎直軌道前受到阻力恒為0.3N,隨后在運(yùn)動(dòng)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(dòng)機(jī)至少工作多長(zhǎng)時(shí)間?(取g=10 )

 

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