(10分)如圖所示,一光滑絕緣圓管軌道位于豎直平面內(nèi),半徑為0.2m。以圓管圓心O為原點(diǎn),在環(huán)面內(nèi)建立平面直角坐標(biāo)系xOy,在第四象限加一豎直向下的勻強(qiáng)電場(chǎng),其他象限加垂直于環(huán)面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng)。一帶電量為+1.0C、質(zhì)量為0.1kg的小球(直徑略小于圓管直徑),從x坐標(biāo)軸上的b點(diǎn)由靜止釋放,小球剛好能順時(shí)針沿圓管軌道做圓周運(yùn)動(dòng)。(重力加速度g取10m/s2

(1)求勻強(qiáng)電場(chǎng)的電場(chǎng)強(qiáng)度E;
(2)若第二次到達(dá)最高點(diǎn)a時(shí),小球?qū)壍狼『脽o壓力,求磁感應(yīng)強(qiáng)度B ;
(3)求小球第三次到達(dá)最高點(diǎn)a時(shí)對(duì)圓管的壓力。

(1)1N/C   (2)0.5T   (3)N

解析試題分析:(1)小球第一次剛好過最高點(diǎn),此時(shí)速度v1=0
qER=mgR               2分
=1N/C             2分
(2)小球第二次過最高點(diǎn)是速度為,由動(dòng)能定理可知
             2分
又               2分
以上兩式可解得  =0.5T             1分
(3)小球第三次過最高點(diǎn)時(shí)速度為,小球受圓管向下的壓力為FN
           2分
            2分
解得  =N             1分
根據(jù)牛頓第三定律可知
小球第三次到達(dá)最高點(diǎn)a時(shí)對(duì)圓管的壓力為N 方向豎直向上    1分
考點(diǎn):帶電粒子在復(fù)合場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng),動(dòng)能定理,牛頓第二定律

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:計(jì)算題

質(zhì)量為5kg的物體放置在粗糙的水平桌面上,與桌面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.2。(g=10m/s2
⑴如果給它一個(gè)水平向右的初速度,求它沿桌面滑行的加速度大小與方向。

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科目:高中物理 來源: 題型:計(jì)算題

(12分)如圖所示是一個(gè)模擬風(fēng)洞中的實(shí)驗(yàn),空氣壓縮機(jī)在風(fēng)洞可形成豎直向上的均勻氣流。將一質(zhì)量m=2kg的圓球套在與水平面成37°角的細(xì)直桿上,直桿固定不動(dòng),球內(nèi)壁與桿間動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.5,將此裝置置于風(fēng)洞中,氣流可對(duì)球施加豎直向上的恒力F,某時(shí)刻由靜止釋放小球,經(jīng)t=1s,小球通過的位移為S=0.5m.取g=10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8。

(1)求小球運(yùn)動(dòng)的加速度大;
(2)求恒力F的大;
(3)求運(yùn)動(dòng)1s內(nèi),小球機(jī)械能的變化量ΔE;

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科目:高中物理 來源: 題型:計(jì)算題

放在水平地面上的一物塊,受到方向不變的水平推力F的作用,力F的大小與時(shí)間t的關(guān)系和物塊速度v與時(shí)間t的關(guān)系如圖所示.重力加速度g=10 m/s2.求:

(1)物塊在運(yùn)動(dòng)過程中受到的滑動(dòng)摩擦力大小;
(2)物塊在3~6 s中的加速度大。
(3)物塊與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù).

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科目:高中物理 來源: 題型:計(jì)算題

(8分)如圖,一絕緣細(xì)圓環(huán)半徑為r,環(huán)面處于水平面內(nèi),場(chǎng)強(qiáng)為E的勻強(qiáng)電場(chǎng)與圓環(huán)平面平行.環(huán)上穿有一電量為+q、質(zhì)量為m的小球,可沿圓環(huán)做無摩擦的圓周運(yùn)動(dòng).若小球經(jīng)A點(diǎn)時(shí)速度的方向恰與電場(chǎng)垂直,且圓環(huán)與小球間沿水平方向無力的作用(設(shè)地球表面重力加速度為g).則:

(1)小球經(jīng)過A點(diǎn)時(shí)的速度大小vA是多大?
(2)當(dāng)小球運(yùn)動(dòng)到與A點(diǎn)對(duì)稱的B點(diǎn)時(shí),小球的速度是多大?圓環(huán)對(duì)小球的作用力大小是多少?
(3)若Eq=mg,小球的最大動(dòng)能為多少?

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科目:高中物理 來源: 題型:計(jì)算題

(14分)如圖甲所示,一物塊質(zhì)量為m=2kg,以初速度從O點(diǎn)沿粗糙的水平面向右運(yùn)動(dòng),同時(shí)受到一水平向左的恒力F作用,物塊在運(yùn)動(dòng)過程中速度隨時(shí)間變化的規(guī)律如圖乙所示,求:
(1)恒力F的大小及物塊與水平面的動(dòng)摩擦因數(shù)μ;
(2)物塊在4秒內(nèi)的位移大小。

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科目:高中物理 來源: 題型:計(jì)算題

傾角為的光滑斜面上,一勁度系數(shù)為k的輕彈簧連接質(zhì)量分別為m1、m2的甲、乙兩小物塊.開始時(shí),兩物塊在光滑擋板作用下靜止在斜面上.現(xiàn)作用在乙物塊一平行于斜面向上的力,使乙物塊以加速度a勻加速運(yùn)動(dòng).問

(1)經(jīng)多長(zhǎng)時(shí)間物塊甲離開擋板?
(2)從開始到物塊甲恰好離開擋板的過程中,作用在乙物塊上的力的最大值和最小值分別是多大?

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科目:高中物理 來源: 題型:計(jì)算題

(10分)如圖甲,在水平地面上固定一傾角為θ的光滑斜面,一勁度系數(shù)為k的輕質(zhì)彈簧的一端固定在斜面底端,整根彈簧處于自然狀態(tài)。一質(zhì)量為m的滑塊從距離彈簧上端為s0處靜止釋放,設(shè)滑塊與彈簧接觸過程沒有機(jī)械能損失,彈簧始終處在彈性限度內(nèi),重力加速度大小為g。

(1)求滑塊從靜止釋放到與彈簧上端接觸瞬間所經(jīng)歷的時(shí)間t1
(2)若滑塊在沿斜面向下運(yùn)動(dòng)的整個(gè)過程中最大速度大小為vm,求滑塊從靜止釋放到速度大小為vm過程中彈簧的彈力所做的功W;
(3)從滑塊靜止釋放瞬間開始計(jì)時(shí),請(qǐng)?jiān)谝覉D中畫出滑塊在沿斜面向下運(yùn)動(dòng)的整個(gè)過程中速度與時(shí)間關(guān)系v-t圖象。圖中橫坐標(biāo)軸上的t1、t2及t3分別表示滑塊第一次與彈簧上端接觸、第一次速度達(dá)到最大值及第一次速度減為零的時(shí)刻,縱坐標(biāo)軸上的v1為滑塊在t1時(shí)刻的速度大小,vm是題中所指的物理量。(本小題不要求寫出計(jì)算過程)

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科目:高中物理 來源: 題型:計(jì)算題

(16分)如圖所示,半徑的光滑半圓軌道豎直固定在高的光滑水平臺(tái)上,與平臺(tái)平滑連接,平臺(tái)長(zhǎng).可視為質(zhì)點(diǎn)的兩物塊、束縛在一起,并靜止在平臺(tái)的最右端D點(diǎn),它們之間有被壓縮的輕質(zhì)彈簧,某時(shí)刻突然解除束縛,使兩物塊、具有水平方向的速度,通過平臺(tái)到達(dá)半圓軌道的最高點(diǎn)A時(shí),軌道對(duì)它的壓力大小是,水平拋出后在水平地面上的落在水平地面上的P點(diǎn),也落在P點(diǎn).已知.求:

(1)在 A時(shí)的速度?
(2)P點(diǎn)到D點(diǎn)的水平距離?
(3)解除束縛,使兩物塊具有的水平方向的速度的大。浚

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