【題目】如圖,一“”形絕緣導(dǎo)軌豎直放置,處在水平向右的勻強(qiáng)電場(chǎng)中。左邊的半圓弧與水平桿ab、cd相切于a、c兩點(diǎn),兩水平桿的高度差為h,桿長(zhǎng)為4L,O為ad、bc連線的交點(diǎn),虛線MN、M′N(xiāo)′的位置如圖,其中aM = MM′= CN = NN′=L,M′b=N′d = 2L。一質(zhì)量為m,帶電量為-q的小球穿在桿上。虛線MN左邊的導(dǎo)軌光滑,虛線MN右邊的導(dǎo)軌與小球之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為。已知:在O處沒(méi)有固定點(diǎn)電荷+Q的時(shí)候,將帶電小球自N點(diǎn)由靜止釋放后,小球剛好可到達(dá)a點(diǎn)。現(xiàn)在O處固定點(diǎn)電荷+Q,并將帶電小球自d點(diǎn)以初速度v0向左瞬間推出。結(jié)果小球可沿桿運(yùn)動(dòng)到b點(diǎn)。(靜電力恒量為k,重力加速度為g,在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中+Q對(duì)-q的電場(chǎng)力始終小于小球的重力)求:
(1)勻強(qiáng)電場(chǎng)的電場(chǎng)強(qiáng)度E;
(2)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中小球所受摩擦力的最大值fm和小球經(jīng)過(guò)M′點(diǎn)時(shí)的加速度大小a ;
(3)使小球能夠運(yùn)動(dòng)到b點(diǎn)的初速度v0的最小值。
【答案】(1) (2); (3)
【解析】
(1)根據(jù)動(dòng)能定理研究帶電小球自N點(diǎn)由靜止釋放后,小球剛好可到達(dá)a點(diǎn)過(guò)程
由題意有:qEL-mgh=0
∴
(2)小球在ab段運(yùn)動(dòng)過(guò)程中小球受重力、向上的彈力、向左的摩擦力、向左的電場(chǎng)力,指向O點(diǎn)的庫(kù)侖力,根據(jù)正交分解可知:小球經(jīng)過(guò)M′點(diǎn)時(shí)庫(kù)侖力豎直向下達(dá)到最大值,球與軌道之間的彈力最大,所受的滑動(dòng)摩擦力最大.
小球經(jīng)過(guò)M′點(diǎn)時(shí)的加速度大小為:
(3)根據(jù)對(duì)稱性可知,由d→b,小球克服摩擦力做的功等效為:
Wf=mgμ×6L=6mgμL
而電場(chǎng)力做的功為零
∴初速度v0的最小值應(yīng)滿足:=mgh+Wf
∴
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】如圖所示,線圈面積為0.05m2,共100匝,線圈總電阻為r=1Ω,外電阻R=9Ω,線圈處于 的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中。當(dāng)線圈繞軸,以角速度勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí),從線圈處于圖示的位置開(kāi)始計(jì)時(shí),求:
(1)寫(xiě)出電動(dòng)勢(shì)的瞬時(shí)表達(dá)式;
(2)線圈轉(zhuǎn)過(guò)1/40s的過(guò)程中,通過(guò)電阻的電荷量q;
(3)線圈勻速轉(zhuǎn)一圈回路產(chǎn)生的總熱量Q。
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】一個(gè)質(zhì)量為m,電荷量為+q的小球以初速度v0水平拋出,在小球經(jīng)過(guò)的豎直平面內(nèi),存在著若干個(gè)如圖所示的無(wú)電場(chǎng)區(qū)和有理想上下邊界的勻強(qiáng)電場(chǎng)區(qū),兩區(qū)域相互間隔,豎直高度相等,電場(chǎng)區(qū)水平方向無(wú)限長(zhǎng).已知每一電場(chǎng)區(qū)的場(chǎng)強(qiáng)大小相等,方向豎直向上,不計(jì)空氣阻力,下列說(shuō)法正確的是( )
A. 小球在水平方向一直做勻速直線運(yùn)動(dòng)
B. 若場(chǎng)強(qiáng)大小等于,則小球經(jīng)過(guò)每一電場(chǎng)區(qū)的時(shí)間均相同
C. 若場(chǎng)強(qiáng)大小等于,則小球經(jīng)過(guò)每一無(wú)電場(chǎng)區(qū)的時(shí)間均相同
D. 無(wú)論場(chǎng)強(qiáng)大小如何,小球通過(guò)所有無(wú)電場(chǎng)區(qū)的時(shí)間均相同
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】如圖所示,表面光滑半徑為R的半球固定在水平地面上,球心O的正上方O’處有一個(gè)不計(jì)摩擦的定滑輪,輕質(zhì)細(xì)繩兩端各系一個(gè)小球掛在定滑輪上,兩小球均可視為質(zhì)點(diǎn)。兩小球平衡時(shí),若滑輪兩側(cè)細(xì)繩的長(zhǎng)度分別為l1=2.4R,l2=2.5R,則這兩個(gè)小球的質(zhì)量之比m1∶m2為
A. 24∶1
B. 25∶1
C. 24∶25
D. 25∶24
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】封閉在汽缸內(nèi)一定質(zhì)量的理想氣體由狀態(tài)A經(jīng)狀態(tài)B、狀態(tài)C變到狀態(tài)D,其體積V與熱力學(xué)溫度T關(guān)系如圖所示,O、A、D三點(diǎn)在同一直線上,則下列表述正確的是
A. 由狀態(tài)A變到狀態(tài)B過(guò)程中,氣體吸收熱量
B. 由狀態(tài)B變到狀態(tài)C過(guò)程中,氣體從外界吸收熱量,內(nèi)能增加
C. C狀態(tài)氣體的壓強(qiáng)小于D狀態(tài)氣體的壓強(qiáng)
D. D狀態(tài)時(shí)單位時(shí)間內(nèi)與器壁單位面積碰撞的分子數(shù)比A狀態(tài)少
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】一輛汽車(chē)在平直的公路上運(yùn)動(dòng),運(yùn)動(dòng)過(guò)程中先保持恒定的加速度,后保持恒定的牽引功率,其牽引力隨速度變化的圖象如圖所示。若已知汽車(chē)的質(zhì)量m,牽引力F1和速度v1及該車(chē)所能達(dá)到的最大速度v3。則根據(jù)圖象所給的信息,下列說(shuō)法正確的是( )
A.汽車(chē)運(yùn)動(dòng)中的最大功率為F1v2
B.速度為v2時(shí)的加速度大小為
C.汽車(chē)行駛中所受的阻力為
D.恒定加速時(shí),加速度大小為
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】如圖所示,質(zhì)量分別為m和2m的A,B兩物塊,用一輕彈簧相連,將A用輕繩懸掛于天花板上,用一木板托住物塊B.調(diào)整木板的位置,當(dāng)系統(tǒng)處于靜止?fàn)顟B(tài)時(shí),懸掛A物塊的懸繩恰好伸直且沒(méi)有拉力,此時(shí)輕彈簧的形變量為x突然撤去木板,重力加速度為g,物體運(yùn)動(dòng)過(guò)程中,彈簧始終在彈性限度內(nèi),則下列說(shuō)法正確的是( )
A. 撤去木板瞬間,B物塊的加速度大小為g
B. 撤去木板間,B物塊的加速度大小為0.5g
C. 撤去木板后,B物塊向下運(yùn)動(dòng)3x時(shí)速度最大
D. 撤去木板后,B物塊向下運(yùn)動(dòng)2x時(shí)速度最大
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】某同學(xué)利用如圖甲所示的實(shí)驗(yàn)裝置運(yùn)用牛頓第二定律測(cè)量滑塊的質(zhì)量M。
其主要步驟為:
(1)調(diào)整長(zhǎng)木板傾角,當(dāng)鉤碼的質(zhì)量為m0時(shí)滑塊沿木板恰好向下做勻速運(yùn)動(dòng)。
(2)保持木板傾角不變,撤去鉤碼m0,將滑塊移近打點(diǎn)計(jì)時(shí)器,然后釋放滑塊,滑塊沿木板向下做勻加速直線運(yùn)動(dòng),并打出點(diǎn)跡清晰的紙帶如圖乙所示(已知打點(diǎn)計(jì)時(shí)器每隔0.02s打下一個(gè)點(diǎn))。
請(qǐng)回答下列問(wèn)題:
①打點(diǎn)計(jì)時(shí)器在打下B點(diǎn)時(shí)滑塊的速度vB= m/s;
②滑塊做勻加速直線運(yùn)動(dòng)的加速度a= m/s2;
③滑塊質(zhì)量M= (用字母a、m0、當(dāng)?shù)刂亓铀俣?/span>g表示)。
(3)保持木板傾角不變,掛上質(zhì)量為m(均小于m0)的鉤碼,滑塊沿木板向下勻加速運(yùn)動(dòng),測(cè)出滑塊的加速度;多次改變鉤碼的質(zhì)量,分別求出相應(yīng)的加速度。
(4)若繩的拉力與所掛鉤碼的重力大小相等,作出的a-mg圖像如圖丙所示,則由圖丙可求得滑塊的質(zhì)量M= kg。(g取10m/s2,計(jì)算結(jié)果均保留3位有效數(shù)字)。
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】在“驗(yàn)證力的平行四邊形定則”實(shí)驗(yàn)中,需要將橡皮條的一端固定在水平木板上,先用一個(gè)彈簧秤拉橡皮條的另一端到某一點(diǎn)并記下該點(diǎn)的位置;再將橡皮條的另一端系兩根細(xì)繩,細(xì)繩的另一端都有繩套,用兩個(gè)彈簧秤分別勾住繩套,并互成角度地拉橡皮條。
(1)某同學(xué)認(rèn)為在此過(guò)程中必須注意以下幾項(xiàng),其中正確的是__________(填正確答案標(biāo)號(hào))。
A.橡皮條應(yīng)與兩細(xì)繩夾角的平分線在同一直線上
B.使用彈簧秤時(shí)必須讓彈簧秤與木板平面平行,且細(xì)繩與彈簧伸長(zhǎng)的方向平行
C.兩細(xì)繩套的方向必須成90°夾角,以便用勾股定理算出合力的大小
(2)“驗(yàn)證力的平行四邊形定則”的實(shí)驗(yàn)情況如圖甲所示,其中A為固定橡皮條的圖釘,O為橡皮條與細(xì)繩的結(jié)點(diǎn),OB和OC為細(xì)繩,圖乙是在白紙上根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果畫(huà)出的力的示意圖。圖乙中的F與F′兩個(gè)力中,方向一定沿AO方向的是__________。
(3)某同學(xué)在坐標(biāo)紙上畫(huà)出了如圖丙所示的分力和合力F,圖中小正方形的邊長(zhǎng)表示1N。、與F的夾角分別為和,下列關(guān)于、與F、和關(guān)系的說(shuō)法正確的是__________(填正確答案標(biāo)號(hào))。
A.F1=6N B.F=5N C.F2=2N D.
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