【題目】如圖所示,水平軌道AB與半徑為R的豎直半圓軌道BC相切于B點,AB長為2R,水平軌道和半圓軌道均光滑且絕緣。在軌道所在空間內(nèi)存在著水平向右的勻強電場。帶電量為+q、質(zhì)量為m的小球自A點由靜止釋放,經(jīng)B點沿半圓軌道運動到C點后落回到水平軌道上。已知電場強度大小E=,求:

1)小球從A點運動到B點所用的時間;

2)小球經(jīng)過C點時對軌道的作用力;

3)小球離開C點至落回到水平軌道的過程中,經(jīng)過多長時間動能最小及此動能的最小值。

【答案】123mg,方向向上(3;mgR

【解析】

1)根據(jù)牛頓第二定律,

小球的加速度為

由運動學規(guī)律可知

解得

;

2)由動能定理可知

做圓周運動的向心力

解得

N=3mg,

由牛頓第三定律可知,小球經(jīng)過C點時對軌道的作用力,方向向上。

3)小球離開C點后,水平方向做加速度為2g的勻減速運動,豎直方向做自由落體運動。

小球離開C點后經(jīng)t時間,小球水平方向的速度為

小球豎直方向的速度為

小球的速度為

整理得

時,v最小,動能最小。

動能最小值為

練習冊系列答案
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【題目】均勻?qū)Ь制成的單匝正方形閉合線框abcd,邊長L=20cm,每邊的電阻R=0.50Ω,將其置于磁感應(yīng)強度B= 0.10T的有界水平勻強磁場上方h=5.0m處,如圖所示,線框由靜止自由下落,線框平面始終與磁場方向垂直,且ab邊始終與磁場的水平邊界平行。取重力加速度g=10m/s2,不計空氣阻力,當ab邊剛進入磁場時,下列說法確的是(

A.感應(yīng)電動勢大小為2V

B.通過ab邊的電流方向由ba,大小為0.1A

C.ab邊受到的安培力方向向上、大小為0.2N

D.線框ab兩點間的電壓是0.15V

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【題目】如圖所示,兩平行金屬導(dǎo)軌間的距離,金屬導(dǎo)軌所在的平面與水平面夾角°,在導(dǎo)軌所在平面內(nèi),分布著磁感應(yīng)強度、方向垂直于導(dǎo)軌所在平面的勻強磁場。金屬導(dǎo)軌的一端接有電動勢、內(nèi)阻的直流電源,F(xiàn)把一個質(zhì)量的導(dǎo)體棒放在金屬導(dǎo)軌上,導(dǎo)體棒恰好靜止。導(dǎo)體棒與金屬導(dǎo)軌垂直、且接觸良好。導(dǎo)體棒與金屬導(dǎo)軌接觸的兩點間的電阻=,金屬導(dǎo)軌電阻不計,。求:

1)通過導(dǎo)體棒的電流并繪制必要的受力分析圖;

2)導(dǎo)體棒受到的安培力大。

3)導(dǎo)體棒受到的摩擦力大小。

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【題目】真空區(qū)域有寬度為d、磁感應(yīng)強度為B的勻強磁場,磁場方向如圖所示,MN、PQ是磁場的邊界.比荷為k的帶負電粒子,沿著與MN夾角θ60°的方向射入磁場中,剛好沒能從PQ邊界射出磁場.下列說法正確的是( 。

A.粒子的速率大小是

B.粒了在磁場中運動的時間是

C.僅減小粒了的入射速率,在磁場中的運動時間將增大

D.僅增人粒子的入射速率,在磁場中的運動時間將減小

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【題目】月球土壤里大量存在著一種叫做“氦3)”的化學元素,將可作為地球發(fā)電燃料。即利用氘和氦3發(fā)生核聚變反應(yīng)產(chǎn)生一個質(zhì)子和一個新核,釋放能量進行發(fā)電。關(guān)于“氦3”與氘核聚變反應(yīng),下列說法中正確的是( )

A.釋放能量,出現(xiàn)質(zhì)量虧損,所以生成物的總質(zhì)量數(shù)減少

B.目前核電站普遍利用的就是這種核聚變反應(yīng)

C.生成的新核是

D.核聚變反應(yīng)需要的條件是氦3的體積足夠大

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【題目】下列說法正確的是____________。

A.液體表面層分子間的距離大于液體內(nèi)部分子間的距離,所以液體表面分子間的作用表現(xiàn)為相互吸引,即存在表面張力

B.當分子力表現(xiàn)為引力時,分子力和分子勢能總是隨分子間距離的增大而增大

C.用油膜法測出油酸分子直徑后,還需知道油酸的摩爾體積就可估算出阿伏伽德羅常數(shù)

D.一定質(zhì)量的理想氣體體積不變時,溫度越高,單位時間內(nèi)容器壁單位面積受到氣體分子撞擊的次數(shù)越多

E.干濕泡濕度計的濕泡顯示的溫度高于干泡顯示的溫度,這是因為濕泡外紗布中的水蒸發(fā)吸熱的結(jié)果

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A. 液滴帶負電

B. 滴在c點動能最大

C. 若液滴所受空氣阻力不計,則機械能守恒

D. 液滴在c點機械能最大

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A.F=F=FB.F<F=FC.F=F< FD.F<F<F

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(1)在0~~T和這兩段時間內(nèi)微粒的加速度大小和方向;

(2)要使該微粒不與A板相碰,所加電壓的周期最長為多少(g=10 m/s2)。

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