【題目】如圖所示,ABCD是半徑為R的四分之三光滑絕緣圓形軌道,固定在豎直面內(nèi)。以軌道的圓心O為坐標(biāo)原點(diǎn),沿水平直徑AC方向建立x軸,豎直直徑BD方向建立y軸。y軸右側(cè)(含y軸)存在豎直向上的勻強(qiáng)電場(chǎng)。一質(zhì)量為m、帶電量為+q的小球,從A點(diǎn)由靜止開始沿軌道下滑,通過軌道最高點(diǎn)D后,又落回到軌道上的A點(diǎn)處。不考慮小球之后的運(yùn)動(dòng),不計(jì)空氣阻力,重力加速度為g,求:

(1)小球落回到A點(diǎn)時(shí)的速率;

(2)電場(chǎng)強(qiáng)度的大小;

(3)小球從A下滑到電場(chǎng)內(nèi)的B點(diǎn)時(shí)對(duì)軌道壓力的大小。

【答案】(1);(2);(3)

【解析】

(1)設(shè)小球離開D點(diǎn)時(shí)的速率為vD,由D落回到A的時(shí)間為t,則由平拋運(yùn)動(dòng)規(guī)律有

解得

小球落回到A時(shí)的速率為vA,根據(jù)動(dòng)能定理有

解得

(2)小球從AD的過程中,根據(jù)動(dòng)能定理有

結(jié)合(1)解得

(3)小球通過軌道最低點(diǎn)B處時(shí)的速率為vB,軌道對(duì)小球的支持力為F,則有

根據(jù)合力提供向心力有

解得

由牛頓第三定律可知小球?qū)壍赖膲毫?/span>

答:(1)小球落回到A點(diǎn)時(shí)的速率;

(2)電場(chǎng)強(qiáng)度的大小

(3)小球從A下滑到電場(chǎng)內(nèi)的B點(diǎn)時(shí)對(duì)軌道壓力的大小。

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】在如圖所示電路中,電源內(nèi)阻不可忽略。開關(guān)S閉合后,在滑動(dòng)變阻器R的滑動(dòng)端向下緩慢滑動(dòng)的過程中( )

A.電壓表的示數(shù)增大,電流表的示數(shù)減小

B.電壓表的示數(shù)減小,電流表的示數(shù)增大

C.電源路端電壓增大

D.電容器C所帶電荷量減小

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖甲,某實(shí)驗(yàn)小組采用常規(guī)方案驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律。實(shí)驗(yàn)完成后,該小組又把水平木板改為豎直木板再次實(shí)驗(yàn),如圖乙所示。圖中小球半徑均相同、質(zhì)量均已知,且mA>mBB、B′ 兩點(diǎn)在同一水平線上。

(1)若采用圖甲所示的裝置,實(shí)驗(yàn)中還必須測(cè)量的物理量是___________

(2)若采用圖乙所示的裝置,下列說法正確的是___________。

A.必需測(cè)量B′OBN、BPBM的距離

B.必需測(cè)量B′N、B′PB′M的距離

C.若,則表明此碰撞動(dòng)量守恒

D.若,則表明此碰撞動(dòng)量守恒

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖甲所示,導(dǎo)體框架abcd放置于水平面內(nèi),ab平行于cd,尋體棒MN與兩導(dǎo)軌垂直并與導(dǎo)軌接觸良好,整個(gè)裝置放置于垂直于框架平面的磁場(chǎng)中,磁感應(yīng)強(qiáng)度B隨時(shí)間變化規(guī)律如圖乙所示,MN始終保持靜止。規(guī)定豎直向上為磁場(chǎng)正方向,沿導(dǎo)體棒由MN為感應(yīng)電流的正方向,水平向右為導(dǎo)體棒所受安培力F的正方向,水平向左為導(dǎo)體棒所受摩擦力f的正方向,下列圖象中正確的是(  )

A.B.

C.D.

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】空間存在一方向與直面垂直、大小隨時(shí)間變化的勻強(qiáng)磁場(chǎng),其邊界如圖(a)中虛線MN所示,一硬質(zhì)細(xì)導(dǎo)線的電阻率為ρ、橫截面積為S,將該導(dǎo)線做成半徑為r的圓環(huán)固定在紙面內(nèi),圓心OMN上。t=0時(shí)磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向如圖(a)所示:磁感應(yīng)強(qiáng)度B隨時(shí)間t的變化關(guān)系如圖(b)所示,則在t=0t=t1的時(shí)間間隔內(nèi)

A. 圓環(huán)所受安培力的方向始終不變

B. 圓環(huán)中的感應(yīng)電流始終沿順時(shí)針方向

C. 圓環(huán)中的感應(yīng)電流大小為

D. 圓環(huán)中的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)大小為

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,輕質(zhì)彈簧一端固定在墻壁上,另一端與擋板相連(擋板質(zhì)量不可忽略).放置在光滑的水平面上。把一質(zhì)量為m的物體A緊靠著擋板壓縮彈簧后,由靜止開始釋放,彈簧前端到O點(diǎn)時(shí)物體與擋板分離,此時(shí)物體的動(dòng)能為E;現(xiàn)換一質(zhì)量為M(M>m)的物體B緊靠著擋板壓縮彈簧到相同的位置,由靜止釋放,則

A. 彈簧前端到O點(diǎn)左側(cè)時(shí)B物體與擋板分離B. 彈簧前端到O點(diǎn)右側(cè)時(shí)B物體與擋板分離

C. 物體B與擋板分離時(shí)的動(dòng)能大于EoD. 物體B與擋板分離時(shí)的動(dòng)能小于Eo

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖甲所示的“火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)”電路中,理想變壓器原、副線圈匝數(shù)之比為10:1,原線圈接入圖乙所示的電壓,電壓表和電流表均為理想電表,R0為半導(dǎo)體熱敏電阻,其阻值隨溫度的升高而減小,R1為滑動(dòng)變阻器。當(dāng)通過報(bào)警器的電流超過某值時(shí),報(bào)警器將報(bào)警。下列說法正確的是 ( )

A. 電壓表V的示數(shù)為20V

B. R0處出現(xiàn)火警時(shí),電流表A的示數(shù)減小

C. R0處出現(xiàn)火警時(shí),變壓器的輸入功率增大

D. 要使報(bào)警器的臨界溫度升高,可將R1的滑片P適當(dāng)向下移動(dòng)

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】在電場(chǎng)方向水平向右的勻強(qiáng)電場(chǎng)中,一帶電小球從A 點(diǎn)豎直向上拋出,其運(yùn)動(dòng)的軌跡如圖所示,小球運(yùn)動(dòng)的軌跡上A、B兩點(diǎn)在同一水平線上,M為軌跡的最高點(diǎn),小球拋出時(shí)的動(dòng)能為8.0J,在M點(diǎn)的動(dòng)能為6.0J,不計(jì)空氣的阻力,則(

A.A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到M點(diǎn)電勢(shì)能增加 2J

B.小球水平位移 x1 x2 的比值 14

C.小球落到B點(diǎn)時(shí)的動(dòng)能 24J

D.小球從A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)的過程中動(dòng)能有可能小于 6J

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】電動(dòng)平衡車,又叫體感車、思維車、攝位車等。是現(xiàn)代人用來作為代步工具,休閑娛樂的一種新型的綠色環(huán)保的產(chǎn)物。如圖所示,一個(gè)人站在“電動(dòng)平衡車”上在水平地而上沿直線前進(jìn),不計(jì)空氣阻力,下列說法正確的是

A.電動(dòng)平衡車”勻速行駛時(shí),車對(duì)人的摩擦力是人前進(jìn)的動(dòng)力

B.電動(dòng)平衡車加速行駛時(shí),車對(duì)人的作用力大于人對(duì)車的作用力

C.電動(dòng)平衡車“減速行駛時(shí),人對(duì)車的摩擦力與車的運(yùn)動(dòng)方向相同

D.人從“電動(dòng)平衡車”跳起后,上升過程處于超重狀態(tài),下降過程處于失重狀態(tài)

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