光滑絕緣水平面AB上有C、D、E三點(diǎn).CD長(zhǎng)L1=10cm,DE長(zhǎng)L2=2cm,EB長(zhǎng)L3=9cm。另有一半徑R=0.1m的光滑半圓形絕緣導(dǎo)軌PM與水平面相連并相切于P點(diǎn),不計(jì)BP連接處能量損失,F(xiàn)將兩個(gè)帶電量為-4Q和+Q的物體(可視作點(diǎn)電荷)固定在C、D兩點(diǎn),如圖所示。將另一帶電量為+q,質(zhì)量m=1´104kg的金屬小球(也可視作點(diǎn)電荷)從E點(diǎn)靜止釋放,當(dāng)小球進(jìn)入P點(diǎn)時(shí),將C、D兩物體接地,則

(1)小球在水平面AB運(yùn)動(dòng)過程中最大加速度和最大速度對(duì)應(yīng)的位置
(2)若小球過圓弧的最高點(diǎn)后恰能擊中放在C處的物體,則小球在最高點(diǎn)時(shí)的速度為多少?對(duì)軌道的壓力為多大?
(3)若不改變小球的質(zhì)量而改變小球的電量q,發(fā)現(xiàn)小球落地點(diǎn)到B點(diǎn)的水平距離s與小球的電量q,符合下圖的關(guān)系,則圖中與豎直軸的相交的縱截距應(yīng)為多大?

(4)你還能通過圖像求出什么物理量,其大小為多少?
(1)E點(diǎn)處  距E點(diǎn)8cm處 (2)1.05m/s  N=1.0´10-4N  (3)(0,-16R2)(4) UEB=450v

試題分析:(1)設(shè)在AB上距D點(diǎn)x cm處場(chǎng)強(qiáng)為0,有
x=10cm,即距E點(diǎn)8cm處
帶電小球最大加速度應(yīng)在場(chǎng)強(qiáng)最大處即E點(diǎn)處
帶電小球最大速度就是場(chǎng)強(qiáng)為零點(diǎn)即距E點(diǎn)8cm處。
(2)小球從最高點(diǎn)水平拋出能擊中C點(diǎn),設(shè)速度為v,有:
v=L=1.05m/s
設(shè)最高點(diǎn)壓力為N,有:N+mg=m
N=1.0´10-4N
(3)帶電小球從E開始運(yùn)動(dòng),設(shè)E、B電勢(shì)差為UEB,經(jīng)金屬軌道從最高點(diǎn)下落,由
動(dòng)能定理得:QuEB-2mgR=mv2/2=mqs2/8R
所以當(dāng)q=0時(shí),s2=-16R2,即坐標(biāo)為(0,-16R2
(4)通過圖線的斜率可求出UEB
K=8RUEB/mg=0.36×106
UEB=450v
練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

下列有關(guān)運(yùn)動(dòng)的說法正確的是:(      )
A.圖甲中撤掉擋板A的瞬間,小球的加速度豎直向下
B.圖乙中固定在豎直面內(nèi)的圓環(huán)內(nèi)徑r=1.6m,小球沿內(nèi)圓表面過最高點(diǎn)速度可以為2m/s
C.圖丙中皮帶輪上b點(diǎn)的加速度小于a點(diǎn)的加速度
D.圖丁中用鐵錘水平打擊彈簧片后,B球比A球先著地

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

如圖甲所示,在傾角為θ的光滑斜面上,有一個(gè)質(zhì)量為m的物體受到一個(gè)沿斜面向上的變力F作用下,由靜止開始運(yùn)動(dòng)。物體的機(jī)械能E隨位移x的變化關(guān)系如圖乙所示.其中0~x1過程的圖線是曲線,x1~x2過程的圖線為平行于x軸的直線,則下列說法中正確的是
A.物體沿斜面向下運(yùn)動(dòng)
B.在0~x1過程中,物體的加速度一直減小
C.在0~x2過程中,物體先減速再勻速
D.在x1~x2過程中,物體的加速度為gsinθ

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計(jì)算題

(12分) 滑板運(yùn)動(dòng)是一項(xiàng)陸地上的“沖浪運(yùn)動(dòng)”,滑板運(yùn)動(dòng)員可在不同的滑坡上滑行,做出各種動(dòng)作給人以美的享受。如圖甲所示,abcdef為同一豎直平面上依次平滑連接的滑行軌道,其中ab段水平,H=3m,bc段和cd段均為斜直軌道,傾角θ=37º,de段是一半徑R=2.5m的四分之一圓弧軌道,O點(diǎn)為圓心,其正上方的d點(diǎn)為圓弧的最高點(diǎn),滑板及運(yùn)動(dòng)員總質(zhì)量m=60kg,運(yùn)動(dòng)員滑經(jīng)d點(diǎn)時(shí)軌道對(duì)滑板支持力用Nd表示,忽略摩擦阻力和空氣阻力,取g=10m/s2,sin37º=0.6,cos37º=0.8。除下述問(2)中運(yùn)動(dòng)員做緩沖動(dòng)作以外,均可把滑板及運(yùn)動(dòng)員視為質(zhì)點(diǎn)。

(1)運(yùn)動(dòng)員從bc段緊靠b處無初速滑下,求Nd的大。
(2)運(yùn)動(dòng)員改為從b點(diǎn)以υ0=4m/s的速度水平滑出,落在bc上時(shí)通過短暫的緩沖動(dòng)作使他只保留沿斜面方向的速度繼續(xù)滑行,則他是否會(huì)從d點(diǎn)滑離軌道?請(qǐng)通過計(jì)算得出結(jié)論。

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計(jì)算題

(12分)總質(zhì)量為80kg的跳傘運(yùn)動(dòng)員從離地500m的直升機(jī)上跳下,經(jīng)過2s后拉開繩索開啟降落傘,如圖所示是跳傘過程中的v-t圖像,試根據(jù)圖像求:(g取10m/s2

(1)t=1.3s時(shí)運(yùn)動(dòng)員的加速度和所受阻力的大;
(2)估算前14s內(nèi)運(yùn)動(dòng)員下落的高度及克服阻力做的功.

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計(jì)算題

(10分)一個(gè)質(zhì)量m=10kg的靜止物體與水平地面間滑動(dòng)摩擦系數(shù)μ=0.5,受到一個(gè)大小為100N與水平方向成θ=37°的斜向上拉力作用而運(yùn)動(dòng),假設(shè)拉力作用的時(shí)間為t=1s。(g取10m/s2。已知sin53°=0.8,cos53°=0.6)

(1)求1s內(nèi)拉力做的功 
(2)求1s內(nèi)摩擦力做的功  
(3)求1s內(nèi)合外力做的功

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計(jì)算題

一彈簧秤秤盤的質(zhì)量M=1.5kg,盤內(nèi)放一個(gè)質(zhì)量m=10.5kg的物體P,彈簧質(zhì)量忽略不計(jì),輕彈簧的勁度系數(shù)k=800N/m,系統(tǒng)原來處于靜止?fàn)顟B(tài),如圖1-6所示,F(xiàn)給物體P施加一豎直向上的拉力F,使P由靜止開始向上作勻加速直線運(yùn)動(dòng)。已知在前0.2s時(shí)間內(nèi)F是變力,在0.2s以后是恒力。求力F的最小值和最大值各多大?取g=10m/s2

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

在滑冰場(chǎng)上,甲、乙兩小孩分別坐在滑冰板上,原來靜止不動(dòng),在相互猛推一下后分別向相反方向運(yùn)動(dòng)。假定兩板與冰面間的摩擦因數(shù)相同。已知甲的質(zhì)量小于乙的質(zhì)量,則     
A.在推的過程中,甲推乙的力小于乙推甲的力
B.在推的過程中,甲推乙的力等于乙推甲的力
C.在分開后,甲在冰上滑行的距離比乙遠(yuǎn)
D.在分開后,甲的加速度的大小小于乙的加速度的大小

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計(jì)算題

(15分)如圖所示,一半徑為R=0.2m的豎直粗糙圓弧軌道與水平地面相接于B點(diǎn),C、D兩點(diǎn)分別位于軌道的最低點(diǎn)和最高點(diǎn)。距地面高度為h=0.45m的水平臺(tái)面上有一質(zhì)量為m=1kg可看作質(zhì)點(diǎn)的物塊,物塊在水平向右的恒力F=4N的作用下,由靜止開始運(yùn)動(dòng),經(jīng)過t=2s時(shí)間到達(dá)平臺(tái)邊緣上的A點(diǎn),此時(shí)撤去恒力F,物塊在空中運(yùn)動(dòng)至B點(diǎn)時(shí),恰好沿圓弧軌道切線方向滑入軌道,物塊運(yùn)動(dòng)到圓弧軌道最高點(diǎn)D時(shí)對(duì)軌道恰好無作用力。物塊與平臺(tái)間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.2,空氣阻力不計(jì),取 g=10m/s2。求

(1)物塊到達(dá)A點(diǎn)時(shí)的速度大小vA。
(2)物塊到達(dá)B點(diǎn)時(shí)的速度大小vB
(3)物塊從B點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到D點(diǎn)過程中克服摩擦力所做的功。

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