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        1. 【題目】在豎直平面內(nèi),AB為水平放置的絕緣粗糙軌道,CD為豎直放置的足夠長(zhǎng)絕緣粗糙軌道,ABCD通過(guò)四分之一絕緣光滑圓弧形軌道平滑連接,圓弧的圓心為O,半徑R=1.0m,軌道所在空間存在水平向右的勻強(qiáng)電場(chǎng),電場(chǎng)強(qiáng)度的大小,現(xiàn)有質(zhì)量m=0.20kg,電荷量的帶電體(可視為質(zhì)點(diǎn)),從A點(diǎn)由靜止開(kāi)始向右運(yùn)動(dòng),已知A、B間距離L=1.0m,帶電體與軌道AB、CD的動(dòng)摩擦因數(shù)均為=0.5。假定帶電體與軌道之間的最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力,不計(jì)空氣阻力。求:

          1)帶電體運(yùn)動(dòng)到圓弧形軌道C點(diǎn)時(shí)對(duì)軌道的壓力大。

          2)帶電體最終停止的位置;

          3)從A點(diǎn)到停止運(yùn)動(dòng)過(guò)程中帶電體的電勢(shì)能變化量;

          4)為使帶電體從最終停止處又能回到A點(diǎn),可在該處給帶電體一個(gè)水平的速度, 求這速度大小和方向。

          【答案】124N;(2)帶電體最終靜止在C點(diǎn)正上方與C的豎直距離為1.8m處;(3)電勢(shì)能的變化量Ep=-12J;(4)速度大小為m/s,方向水平向左。

          【解析】

          1)設(shè)帶電體達(dá)到C時(shí)速度為v,由動(dòng)能定理

          qE(L+R)-mgL-mgR=mv2-0

          解得v=m/s,在C點(diǎn),根據(jù)牛頓第二定律

          FN-qE=m

          解得帶電體運(yùn)動(dòng)到圓弧形軌道C點(diǎn)時(shí)軌道對(duì)它的支持力FN=24N,根據(jù)牛頓第三定律知,帶電體運(yùn)動(dòng)到圓弧形軌道C點(diǎn)時(shí)對(duì)軌道的壓力大小也是24N。

          2)設(shè)帶電體沿豎直軌道CD上升的最大高度為h,由動(dòng)能定理

          -mgh-qEh=0-mv2

          解得h=1.8m,在最高點(diǎn)帶電體受到的最大靜摩擦力Fmax=qE=3N,重力G=mg=2N,所以帶電體最終靜止在C點(diǎn)正上方與C的豎直距離為1.8m處。

          3)從A點(diǎn)到停止運(yùn)動(dòng)過(guò)程中電場(chǎng)力做的功

          W=qE(L+R)=12J

          A點(diǎn)到停止運(yùn)動(dòng)過(guò)程中帶電體的電勢(shì)能變化量

          Ep=-W=-12J

          4)為使帶電體從最終停止處又能回到A點(diǎn),設(shè)在停止處給帶電體一個(gè)方向向左的初速度v0,帶電體水平方向做勻減速運(yùn)動(dòng),豎直方向做勻加速運(yùn)動(dòng),要能回到A點(diǎn),水平方向的加速度a==30m/s2,水平方向的位移

          L+R=v0t-at2

          豎直方向的位移

          h+R=gt2

          解得v0=m/s,方向水平向左。

          答:(1)帶電體運(yùn)動(dòng)到圓弧形軌道C點(diǎn)時(shí)對(duì)軌道的壓力大小是24N;(2)帶電體最終靜止在C點(diǎn)正上方與C的豎直距離為1.8m處;(3)電勢(shì)能變化量為-12J;(4)水平的速度的大小為m/s,方向水平向左。

          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】如圖所示,質(zhì)量分布均勻的細(xì)棒中心為O點(diǎn),O1為光滑鉸鏈,O2為光滑定滑輪,OO2由一根輕質(zhì)細(xì)繩連接,水平外力F作用于細(xì)繩的一端,用N表示鉸鏈對(duì)桿的作用力,現(xiàn)在水平外力F作用下,緩慢減小到0的過(guò)程中,下列說(shuō)法正確的是(

          A.F逐漸變小,N大小不變

          B.F逐漸變小,N逐漸變大

          C.F先變小再變大,N逐漸變小

          D.F先變小再變大,N逐漸變大

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          科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

          【題目】愛(ài)因斯坦成功地解釋了光電效應(yīng)現(xiàn)象,提出了光子說(shuō),關(guān)于與光電效應(yīng)有關(guān)的四個(gè)圖像的說(shuō)法正確的是(

          1為光電效應(yīng)實(shí)驗(yàn),圖2為光電流與電壓的關(guān)系,圖3為金屬的遏止電壓U與入射光頻率的關(guān)系,圖4為光電子最大初動(dòng)能與入射光頻率的關(guān)系。

          A.如圖甲裝置,如果先讓鋅板帶負(fù)電,再用紫外線照射鋅板,則驗(yàn)電器的張角可能變小

          B.根據(jù)圖乙可知,黃光越強(qiáng),光電流越大,說(shuō)明光子的能量與光強(qiáng)有關(guān)

          C.由圖丙可知2為該金屬的截止頻率

          D.由圖丁可知E等于該金屬的逸出功

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          科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

          【題目】如圖所示,空間有兩個(gè)等量的異種點(diǎn)電荷M、N固定在水平面上,虛線POQMN連線的中垂線,一負(fù)的試探電荷在電場(chǎng)力的作用下從P點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到Q點(diǎn),其軌跡為圖中的實(shí)線,軌跡與MN連線的交點(diǎn)為A。則下列敘述正確的是(   )

          A. 電荷M帶負(fù)電

          B. A點(diǎn)的電勢(shì)比P點(diǎn)的電勢(shì)低

          C. 試探電荷在A點(diǎn)速度最大

          D. 試探電荷從P運(yùn)動(dòng)到Q的過(guò)程中電場(chǎng)力先做負(fù)功后做正功

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          科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

          【題目】某小船在河寬為d,水速恒定為v的河中渡河,第一次用最短時(shí)間從渡口向?qū)Π堕_(kāi)去,此時(shí)小船在靜水中航行的速度為v1,所用時(shí)間為t1;第二次用最短航程渡河從同一渡口向?qū)Π堕_(kāi)去,此時(shí)小船在靜水中航行的速度為v2,所用時(shí)間為t2,結(jié)果兩次恰好抵達(dá)對(duì)岸的同一地點(diǎn),則

          A. 第一次所用時(shí)間t1=B. 第二次所用時(shí)間t2=

          C. 兩次渡河的位移大小為D. 兩次渡河所用時(shí)間之比

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          科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

          【題目】假設(shè)兩個(gè)相同的核AB,質(zhì)量均為2.0134u,動(dòng)能均為,它們?cè)诓皇芷渌ψ饔玫那闆r下相向運(yùn)動(dòng)發(fā)生對(duì)心正碰,轉(zhuǎn)變?yōu)?/span>C核與D粒子,且釋放的核能全部轉(zhuǎn)化為C核與D粒子的動(dòng)能,設(shè)C核質(zhì)量為3.0151u、動(dòng)能為,D粒子質(zhì)量為1.0087u、動(dòng)能為,可以確定( 。

          A.

          B.

          C.釋放核能

          D.質(zhì)量虧損為

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          科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

          【題目】某小組做驗(yàn)證力的平行四邊形定則的實(shí)驗(yàn)時(shí)得出如圖所示的圖(FˊA、O共線),其中A為固定橡皮條的固定點(diǎn),O為橡皮條與細(xì)繩的結(jié)合點(diǎn).

          (1)實(shí)驗(yàn)中需要的器材有:方木板、白紙、橡皮條、細(xì)繩套(兩個(gè))、三角板、圖釘若干等,還必須要有的器材是_________________

          (2)實(shí)驗(yàn)過(guò)程中,橡皮條一端固定在木板上,用兩個(gè)彈簧測(cè)力計(jì)把橡皮條的結(jié)點(diǎn)拉到某一位置O點(diǎn),在同一實(shí)驗(yàn)過(guò)程中,前后兩次應(yīng)把橡皮條的結(jié)點(diǎn)拉到______位置(填相同不同

          (3)圖中______F1F2合力的真實(shí)值(填FF

          (4)(多選)在實(shí)驗(yàn)中,采取下列哪些措施可減小實(shí)驗(yàn)誤差______

          A.兩個(gè)分力F1、F2間夾角必須為90° B.兩個(gè)分力F1、F2的大小要盡量大些

          C.拉橡皮條的細(xì)繩要盡量短一些 D.實(shí)驗(yàn)前先檢查彈簧測(cè)力計(jì)的指針是否指零

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          科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

          【題目】一物塊由靜止開(kāi)始從粗糙斜面上的某點(diǎn)加速下滑到另一點(diǎn),在此過(guò)程中重力對(duì)物塊做的功等于

          A. 物塊動(dòng)能的增加量

          B. 物塊重力勢(shì)能的減少量與物塊克服摩擦力做的功之和

          C. 物塊重力勢(shì)能的減少量和物塊動(dòng)能的增加量以及物塊克服摩擦力做的功之和

          D. 物塊動(dòng)能的增加量與物塊克服摩擦力做的功之和

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          科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

          【題目】如圖所示,斜面AC長(zhǎng)L=1m,傾角=37°CD段為與斜面平滑連接的水平地面。一個(gè)質(zhì)量m=2kg的小物塊從斜面頂端A由靜止開(kāi)始滑下。小物塊與斜面、地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)均為=0.5。不計(jì)空氣阻力,g=10m/s2sin37°=0.6,cos37°=0.8。求:

          1)小物塊沿斜面下滑時(shí)的加速度大;

          2)小物塊滑到斜面底端C點(diǎn)時(shí)的速度大小v

          3)小物塊在水平地面上滑行的最遠(yuǎn)距離x。

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