(11分)如圖所示,絕緣光滑水平軌道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,F(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,求:
(1)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;
(2)帶電體沿圓弧形軌道從B端運(yùn)動(dòng)到C端的過(guò)程中,摩擦力做的功。
|
(11分)
(1)設(shè)帶電體在水平軌道上運(yùn)動(dòng)的加速度大小為a,
根據(jù)牛頓第二定律有qE = ma
解得m/s2..........1分
設(shè)帶電體運(yùn)動(dòng)到B端的速度大小為vB,則
解得m/s ..........1分
(另解:由得 ..........1分
解得m/s ..........1分)
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
..........1分
解得N ..........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
方向:豎直向下..........1分
(2)因電場(chǎng)力做功與路徑無(wú)關(guān),所以帶電體沿圓弧形軌道運(yùn)動(dòng)過(guò)程中,
電場(chǎng)力所做的功J ..........1分
設(shè)帶電體沿圓弧形軌道運(yùn)動(dòng)過(guò)程中摩擦力所做的功為W摩,對(duì)此過(guò)程根據(jù)動(dòng)能定理有
..........2分
解得 W摩 =-0.72J ..........1分
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
如圖所示,由光滑硬導(dǎo)線制成并連接在一起的圓線圈c和線框d被固定在豎直平面內(nèi),線圈c所圍面積為S,其中的磁場(chǎng)從圖中看垂直于紙面向里,磁感應(yīng)強(qiáng)度為.被一豎直絕緣線懸吊起來(lái)的水平直導(dǎo)線ef的長(zhǎng)工為L(zhǎng),質(zhì)量為m,與線框d接觸良好.ef處在一個(gè)垂直于紙面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,磁感應(yīng)強(qiáng)度為.整個(gè)裝置的總電阻為R.當(dāng)發(fā)生變化,并且(變化率)為某一定值時(shí)絕緣線對(duì)ef的拉力恰好為零.在這種情況下:
(1)問(wèn)是增強(qiáng)還是在減弱.
(2)求等于什么?
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科目:高中物理 來(lái)源:2014屆黑龍江哈爾濱第六中學(xué)高二下學(xué)期期中考試物理試卷(解析版) 題型:選擇題
如圖所示,在光滑絕緣的水平直軌道上有兩個(gè)帶電小球a和b,a球質(zhì)量為2m、帶電量為+q,b球質(zhì)量為m、帶電量為+2q,兩球相距較遠(yuǎn)且相向運(yùn)動(dòng)。某時(shí)刻a、b球的速度大小依次為v和1.5v,由于靜電斥力的作用,它們不會(huì)相碰。則下列敘述正確的是( )
A.兩球相距最近時(shí),速度大小相等、方向相反
B.a球和b球所受的靜電斥力對(duì)兩球始終做負(fù)功
C.a球一直沿原方向運(yùn)動(dòng),b球要反向運(yùn)動(dòng)
D.a、b兩球都要反向運(yùn)動(dòng),但b球先反向
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