【題目】如圖所示,水平絕緣光滑軌道AB的B端與處于豎直平面內(nèi)的四分之一圓弧形粗糙絕緣軌道BC平滑連接,圓弧的半徑R=0.40m。在軌道所在空間存在水平向右的勻強(qiáng)電場(chǎng),電場(chǎng)強(qiáng)度E="1." 0×104N/C。現(xiàn)有一質(zhì)量m=0.10kg的帶電體(可視為質(zhì)點(diǎn))放在水平軌道上與B端距離s=1.0m的位置,由于受到電場(chǎng)力的作用帶電體由靜止開始運(yùn)動(dòng),當(dāng)運(yùn)動(dòng)到圓弧形軌道的C端時(shí),速度恰好為零。已知帶電體所帶電荷量q=8.0×10-5C,取g=10m/s2,求:
(1)帶電體在水平軌道上運(yùn)動(dòng)的加速度大小及運(yùn)動(dòng)到B端時(shí)的速度大。
(2)帶電體運(yùn)動(dòng)到圓弧形軌道的B端時(shí)對(duì)圓弧軌道的壓力大;
(3)帶電體沿圓弧形軌道運(yùn)動(dòng)過程中,電場(chǎng)力和摩擦力對(duì)帶電體所做的功各是多少?
【答案】(1)a=8 m/s2 vB=4.0 m/s (2)N=5.0 N (3)W電=0.32 J W摩=–0.72 J
【解析】
(1)在水平軌道運(yùn)動(dòng)時(shí)qE="ma" 得a=(3分)
由動(dòng)能定理 qEs=得(3分)
(2)設(shè)帶電體運(yùn)動(dòng)到圓軌道B端時(shí)受軌道的支持力為N,根據(jù)牛頓第二定律有
(3分) 得N=6mg (1分)
根據(jù)牛頓第三定律可知,帶電體對(duì)圓弧軌道B端的壓力大小N/=N=6mg(1分)
(3)因電場(chǎng)力做功與路徑無關(guān),
所以帶電體沿圓弧形軌道運(yùn)動(dòng)過程中,電場(chǎng)力所做的功 W電=qER=(1分)
設(shè)帶電體沿圓弧形軌道運(yùn)動(dòng)過程中摩擦力所做的功為W摩,對(duì)此過程根據(jù)動(dòng)能定理有
qER+W-mgR=0-(4分) 解得 W=-2mgR (1分)
本題考查牛頓第二定律、動(dòng)能定理和圓周運(yùn)動(dòng)規(guī)律的應(yīng)用,在電場(chǎng)中由電場(chǎng)力做功等于動(dòng)能的變化量可求得B點(diǎn)速度,在B點(diǎn)由支持力和重力的合力提供向心力,可求得支持力大小,由于電場(chǎng)力做功與路徑無關(guān)只與初末位置有關(guān),所以帶電體沿圓弧形軌道運(yùn)動(dòng)過程中,電場(chǎng)力所做的功為qER,在整個(gè)過程中應(yīng)用動(dòng)能定理可求得克服摩擦力做功大小
年級(jí) | 高中課程 | 年級(jí) | 初中課程 |
高一 | 高一免費(fèi)課程推薦! | 初一 | 初一免費(fèi)課程推薦! |
高二 | 高二免費(fèi)課程推薦! | 初二 | 初二免費(fèi)課程推薦! |
高三 | 高三免費(fèi)課程推薦! | 初三 | 初三免費(fèi)課程推薦! |
科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】物體A、B的s-t圖象如圖所示,由圖可知( 。
A. 在5s內(nèi)物體的位移相同,5s末A、B相遇
B. 兩物體由同一位置開始運(yùn)動(dòng),但物體A比B遲3s才開始運(yùn)動(dòng)
C. 從第3s起,兩物體運(yùn)動(dòng)方向相同,且vA>vB
D. 5s內(nèi)A、B的平均速度相等
查看答案和解析>>
科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】學(xué)生課外實(shí)驗(yàn)小組使用如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置測(cè)量重力加速度大小。實(shí)驗(yàn)時(shí),他們先測(cè)量分液漏斗下端到水桶底部的距離s;然后使漏斗中的水一滴一滴地下落,調(diào)整閥門使水滴落到桶底發(fā)出聲音的同時(shí),下一滴水剛好從漏斗的下端滴落;用秒表測(cè)量第1個(gè)水滴從漏斗的下端滴落至第n個(gè)水滴落到桶底所用的時(shí)間t。
(1)重力加速度大小可表示為g=_____(用s、n、t表示);
(2)如果某次實(shí)驗(yàn)中,s=0.90m,n=30,t=13.0s,則測(cè)得的重力加速度大小g=________m/s2;(保留2位有效數(shù)字)
(3)寫出一條能提高測(cè)量結(jié)果準(zhǔn)確程度的建議:____________________。
查看答案和解析>>
科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】在滑冰場(chǎng)上,甲、乙兩小孩分別坐在滑冰板上,原來靜止不動(dòng),在相互猛推一下后分別向相反方向運(yùn)動(dòng).假定兩板與冰面間的動(dòng)摩擦因數(shù)相同.已知甲在冰上滑行的距離比乙遠(yuǎn),這是由于( )
A. 在推的過程中,甲推乙的力小于乙推甲的力
B. 在推的過程中,甲推乙的時(shí)間小于乙推甲的時(shí)間
C. 在剛分開時(shí),甲的初速度大于乙的初速度
D. 在分開后,甲的加速度的大小小于乙的加速度的大小
查看答案和解析>>
科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】A與B兩個(gè)質(zhì)點(diǎn)向同一方向做直線運(yùn)動(dòng),A做初速度為零的勻加速運(yùn)動(dòng),B做勻速運(yùn)動(dòng).開始計(jì)時(shí)時(shí),A、B位于同一位置,當(dāng)它們?cè)俅挝挥谕晃恢脮r(shí)
A. 兩質(zhì)點(diǎn)在這段時(shí)間內(nèi)的平均速度相等 B. 兩質(zhì)點(diǎn)的速度相等
C. A的瞬時(shí)速度是B的2倍 D. A與B的位移相等
查看答案和解析>>
科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】下列關(guān)于電場(chǎng)強(qiáng)度的說法中,正確的是( )
A. 公式只適用于真空中點(diǎn)電荷產(chǎn)生的電場(chǎng)
B. 由公式可知,電場(chǎng)中某點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度E與試探電荷在電場(chǎng)中該點(diǎn)所受的電場(chǎng)力成正比
C. 在公式中, 是點(diǎn)電荷Q2產(chǎn)生的電場(chǎng)在點(diǎn)電荷Q1處的場(chǎng)強(qiáng)大; 是點(diǎn)電荷Q1產(chǎn)生的電場(chǎng)在點(diǎn)電荷Q2處的場(chǎng)強(qiáng)大小
D. 由公式可知,在離點(diǎn)電荷非?拷牡胤剑r→0),電場(chǎng)強(qiáng)度E可達(dá)無窮大
查看答案和解析>>
科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】如圖所示,在兩水平金屬板構(gòu)成的器件中,存在勻強(qiáng)電場(chǎng)與勻強(qiáng)磁場(chǎng),電場(chǎng)強(qiáng)度E和磁感應(yīng)強(qiáng)度B相互垂直,以某一水平速度進(jìn)入的不計(jì)重力的帶電粒子恰好能沿直線運(yùn)動(dòng),下列說法正確的是( )
A. 粒子一定帶負(fù)電
B. 粒子的速度大小v=B/E
C. 若粒子速度大小改變,粒子將做曲線運(yùn)動(dòng)
D. 若粒子速度大小改變,電場(chǎng)對(duì)粒子的作用力會(huì)發(fā)生改變
查看答案和解析>>
科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】如圖,A、B、C、D為空間固定點(diǎn),一輕彈簧水平放置在光滑的水平面上,其右端固定在豎直墻上,自由狀態(tài)時(shí)的最左端在B點(diǎn)。一小物塊靜止在A點(diǎn),在水平向右恒力F作用下運(yùn)動(dòng)到D點(diǎn)時(shí)速度為零,小物塊在C點(diǎn)時(shí)受到合力為零。整個(gè)過程中彈簧處于彈性限度內(nèi),下列說法正確的是
A. 從A點(diǎn)到B點(diǎn)的過程中,物塊做勻加速運(yùn)動(dòng)
B. 從B點(diǎn)到C點(diǎn)的過程中,物塊做減速運(yùn)動(dòng)
C. 從C點(diǎn)到D點(diǎn)的過程中,物塊做減速運(yùn)動(dòng)
D. 從C點(diǎn)到D點(diǎn)的過程中,物塊加速度增大
查看答案和解析>>
科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】如圖所示,平面直角坐標(biāo)系xoy被三條平行的分界線分為I、II、III、IV四個(gè)區(qū)域,每條分界線與x軸所夾30角,區(qū)域I、II分界線與y軸的交點(diǎn)坐標(biāo)(0,l),區(qū)域I中有方向垂直紙面向里、大小為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng);區(qū)域 II寬度為d,其中有方向平行于分界線的勻強(qiáng)電場(chǎng);區(qū)域III為真空區(qū)域;區(qū)域IV中有方向垂直紙面向外、大小為2B的勻強(qiáng)磁場(chǎng).現(xiàn)有不計(jì)重力的兩粒子,粒子l帶正電,以速度大小v1從原點(diǎn)沿x軸正方向運(yùn)動(dòng);粒子2帶負(fù)電,以一定大小的速度從x軸正半軸一點(diǎn)A沿x軸負(fù)向與粒子1同時(shí)開始運(yùn)動(dòng),兩粒子恰在同一點(diǎn)垂直分界線進(jìn)入?yún)^(qū)域II;隨后粒子1以平行于x軸的方向進(jìn)入?yún)^(qū)域III;粒子2以平行于y軸的方向進(jìn)入?yún)^(qū)域III,最后兩粒子均在第二次經(jīng)過區(qū)城III、IV分界線時(shí)被引出.
(1)求A點(diǎn)與原點(diǎn)距離;
(2)求區(qū)域II內(nèi)電場(chǎng)強(qiáng)度E的大小和方向;
(3)求粒子2在A的速度大。
(4)若兩粒子在同一位置處被引出,區(qū)城III 寬度應(yīng)設(shè)計(jì)為多少?
查看答案和解析>>
百度致信 - 練習(xí)冊(cè)列表 - 試題列表
湖北省互聯(lián)網(wǎng)違法和不良信息舉報(bào)平臺(tái) | 網(wǎng)上有害信息舉報(bào)專區(qū) | 電信詐騙舉報(bào)專區(qū) | 涉歷史虛無主義有害信息舉報(bào)專區(qū) | 涉企侵權(quán)舉報(bào)專區(qū)
違法和不良信息舉報(bào)電話:027-86699610 舉報(bào)郵箱:58377363@163.com