【題目】如圖所示,在豎直向下的勻強(qiáng)電場(chǎng)中有一絕緣的光滑軌道,一個(gè)帶負(fù)電的小球從斜軌上的A點(diǎn)由靜止釋放,沿軌道滑下,已知小球的質(zhì)量為m,電荷量為-q,勻強(qiáng)電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)大小為E,斜軌道的傾角為α,圓軌道半徑為R,小球的重力大于所受的電場(chǎng)力。
(1)求小球沿軌道滑下的加速度的大小;
(2)若使小球通過(guò)圓軌道頂端的B點(diǎn),求A點(diǎn)距水平地面的高度h1至少為多大;
(3)若小球從斜軌道h2=5R處由靜止釋放。假設(shè)其能通過(guò)B點(diǎn)。求在此過(guò)程中小球機(jī)械能的改變量。
【答案】(1)(2)R(3)3qER
【解析】
(1) 小球帶負(fù)電,在斜面上受豎直向下的重力和豎直向上的電場(chǎng)力作用,由牛頓第二定律有:
(mg-qE)sinα=ma
解得小球沿軌道滑下的加速度的大。
(2)要使小球恰能過(guò)B點(diǎn),則應(yīng)有:
①
從A點(diǎn)到B點(diǎn)過(guò)程,由動(dòng)能定理有:
②
由①②解得A點(diǎn)距水平地面的高度h1至少為:
(3)因電場(chǎng)力做負(fù)功,小球電勢(shì)能增加,增加量為:
由能量守恒定律得小球機(jī)械能減少等于電勢(shì)能的增加,所以小球機(jī)械能的減少量為3qER。
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】如圖a所示,超級(jí)高鐵是一種以“真空管道運(yùn)輸”為理論核心設(shè)計(jì)的交通工具,它具有超高速、低能耗、無(wú)噪聲、零污染等特點(diǎn)。如圖b所示,已知管道中固定著兩根平行金屬導(dǎo)軌MN、PQ兩導(dǎo)軌的間距為,運(yùn)輸車的質(zhì)量為m,橫截面是半徑為r的圓。運(yùn)輸車上固定著間距為D、與導(dǎo)軌垂直的兩根導(dǎo)體1和2,每根導(dǎo)體棒的電阻為R,每段長(zhǎng)度為D的導(dǎo)軌的電阻也為R。其他電阻忽略不計(jì),重力加速度為g。
(1)如圖c所示,當(dāng)管道中的導(dǎo)軌平面與水平面成角時(shí),運(yùn)輸車恰好能無(wú)動(dòng)力地勻速下滑。求運(yùn)輸車與導(dǎo)軌間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ;
(2)在水平導(dǎo)軌上進(jìn)行實(shí)驗(yàn),不考慮摩擦及空氣阻力。
①當(dāng)運(yùn)輸車由靜止離站時(shí),在導(dǎo)體棒2后間距為D處接通固定在導(dǎo)軌上電動(dòng)勢(shì)為E的直流電源,此時(shí)導(dǎo)體棒1、2均處于磁感應(yīng)強(qiáng)度為B,垂直導(dǎo)軌平面向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,如圖d所示。求剛接通電源時(shí)運(yùn)輸車的加速度的大;(電源內(nèi)阻不計(jì),不考慮電磁感應(yīng)現(xiàn)象)
②當(dāng)運(yùn)輸車進(jìn)站時(shí),管道內(nèi)依次分布磁感應(yīng)強(qiáng)度為B,寬度為D的勻強(qiáng)磁場(chǎng),且相鄰的勻強(qiáng)磁場(chǎng)的方向相反。求運(yùn)輸車以速度v0從如圖e通過(guò)距離D后的速度v。
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】如圖所示,某種玻璃制成的三棱鏡ABC,其中∠A=45°、∠B=60°、AB長(zhǎng)度為30cm。今有一束單色光從距離A點(diǎn)5cm處的P點(diǎn)垂直BC邊入射,從BC邊上的M點(diǎn)出射,出射方向與BC夾角為60°,已知光在真空中的傳播速度(不考慮光的多次反射,sin15°=0.25,cos15°=0.96)。求:
(1)該玻璃的折射率;
(2)光從P點(diǎn)入射到M點(diǎn)出射的時(shí)間。
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】如圖所示,兩個(gè)質(zhì)量分別為m1=2kg、m2=3kg的物體置于光滑的水平面上,中間用輕質(zhì)彈簧秤連接。兩個(gè)大小分別為F1=30N、F2=20N的水平拉力分別作用在m1、m2上,則( 。
A.彈簧秤的示數(shù)是25N
B.彈簧秤的示數(shù)是50N
C.在突然撤去F2的瞬間,m1的加速度大小為15m/s2
D.在突然撤去F1的瞬間,m1的加速度大小為13m/s2
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】將電流表改裝成電壓表的實(shí)驗(yàn)中。
(1)在測(cè)定電流表內(nèi)阻時(shí),備用的器件有:
A.小量程電流表(量程0~100μA)
B.標(biāo)準(zhǔn)電壓表(量程0~5V)
C.電阻箱(阻值范圍0~9999Ω)
D.電阻箱(阻值范圍0~99999Ω)
E.電源(電動(dòng)勢(shì)2V,有內(nèi)阻)
F.電源(電動(dòng)勢(shì)6V,有內(nèi)阻)
G.滑動(dòng)變阻器(阻值范圍0~50Ω,額定電流1.5A)
H.導(dǎo)線若干和開(kāi)關(guān)。
(2)如果采用如圖所示電路,測(cè)定小量程電流表A的內(nèi)阻并且要想得到較高的精度,那么從以上備用的器件中,可變電阻R1應(yīng)選用_,可變電阻R2應(yīng)選用_,電源E應(yīng)選用_(用字母代號(hào)填寫)
(3)實(shí)驗(yàn)時(shí)先閉合S調(diào)節(jié)Rl;使電流表指針偏轉(zhuǎn)到滿刻度;再閉合S2,保持Rl不變,調(diào)節(jié)R2使電流表指針偏轉(zhuǎn)到滿刻度的,讀出此時(shí)R2的阻值為200Ω,則電流表內(nèi)阻的測(cè)量值R2=_Ω。
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】如圖所示,AB之間有一順時(shí)針勻速轉(zhuǎn)動(dòng)的傳送帶,A端左側(cè)有與傳送帶平滑相接的光滑曲面,B端右側(cè)的粗糙平面上有一輕質(zhì)彈簧,彈簧右端固定,左端連接一塊輕質(zhì)擋板P,當(dāng)彈簧處于原長(zhǎng)時(shí)P恰好在B端,F(xiàn)有一質(zhì)量為的物塊(可以視質(zhì)點(diǎn))從高為h處的光滑曲面上由靜止釋放,經(jīng)傳送帶與P相撞,無(wú)能量損失,并壓縮彈簧,物塊在粗糙面上減速為零時(shí),剛好能停在此處不再運(yùn)動(dòng),該位置距P的距離為。已知傳送帶速度為,長(zhǎng)度為,與物塊之間的摩擦因數(shù)為,粗糙面與物塊間的摩擦因數(shù);彈簧被壓縮到最大壓縮量時(shí),彈簧的彈性勢(shì)能,(重力加速度)求:
(1)物塊滑離傳送帶時(shí)的速度;
(2)物塊下滑高度h的的范圍。
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】電子不停車快捷收費(fèi)系統(tǒng)又稱ETC,相比人工收費(fèi),大大提高了通行效率,但由于ETC通信技術(shù)的限制,一般限速不超過(guò)20km/h。假設(shè)ETC收費(fèi)車道和人工收費(fèi)車道的長(zhǎng)度均為40m,司機(jī)駕車進(jìn)入兩種收費(fèi)通道的車速均為18km/h,走ETC車道的汽車以18km/h勻速通過(guò),而走人工車道的汽車從進(jìn)入收費(fèi)車道就立刻開(kāi)始勻減速,直至減速到零時(shí)剛好停在收費(fèi)窗口位置,經(jīng)過(guò)1min的停車?yán)U費(fèi)后,再勻加速駛離收費(fèi)通道,剛好在離開(kāi)收費(fèi)通道時(shí)的車速恢復(fù)至18km/h,則( 。
A.走人工收費(fèi)通道的總時(shí)間為68s
B.通過(guò)人工收費(fèi)通道的平均速度為2.5m/s
C.走ETC收費(fèi)通道比走人工收費(fèi)通道節(jié)約時(shí)間為68s
D.由于人工收費(fèi)窗口到通道兩端距離未知,無(wú)法計(jì)算通過(guò)人工收費(fèi)通道的具體時(shí)間
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】如圖所示,放在水平桌面上的木塊A處于靜止?fàn)顟B(tài),所掛的砝碼和托盤的總質(zhì)量為0.6kg,彈簧秤讀數(shù)為2N,滑輪摩擦不計(jì)。若輕輕取走盤中的部分砝碼,使總質(zhì)量減少到0.3kg時(shí),將會(huì)出現(xiàn)的情況是()( )
A.彈簧秤的讀數(shù)將變小B.A仍靜止不動(dòng)
C.A對(duì)桌面的摩擦力不變D.A所受的合力將要變大
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】如圖所示,一逆時(shí)針勻速轉(zhuǎn)動(dòng)的水平傳送帶與傾角θ=37°的足夠長(zhǎng)的粗糙斜面平滑連接,一可視為質(zhì)點(diǎn)的物塊,以初速度v0=m/s從斜面底端上滑,已知物塊與斜面、物塊與傳送帶間的動(dòng)摩擦因數(shù)均為μ=0.5,傳送帶兩端的距離為L=2m,sin37° =0.6,cos37° =0.8,g=10m/s2。求:
(1)小物塊在斜面上上滑的最大距離;
(2)小物塊返回斜面底端時(shí)的速度;
(3)要使物塊在傳送帶上運(yùn)動(dòng)的時(shí)間最短,則傳送帶的速度滿足什么條件,最短時(shí)間為多大。
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