【題目】如圖所示,質(zhì)量分別為m和2m的A、B兩個小球用長為R的絕緣輕桿連接在一起,放在豎直平面內(nèi)半徑為R的光滑圓形絕緣軌道的內(nèi)壁,整個裝置處在水平向右的勻強電場中,電場強度為E.A球不帶電,B球帶正電,開始時A球處在與圓心等高的位置,現(xiàn)由靜止釋放A、B小球,B球剛好能到達軌道右側與圓心等高的位置,求:
(1)B球帶電量;
(2)當A球下降高度為時,輕桿對B球做的功;
(3)兩小球在運動過程中最大速度的大小.
【答案】(1) q= (2) W= (3) vmax=
【解析】
(1)對兩球組成的系統(tǒng),由動能定理可得
mgR+EqR-2mgR=0-0,
解得q=
(2)A球下降高度為時,OA連線轉過30°,AB在運動的過程中,速度大小始終相等,由動能定理可得
mgRsin 30°+EqRsin 30°-2mgR(1-cos 30°)=mv2+×2mv2-0
解得
設桿對B做的功為W,由動能定理
W+EqRsin 30°-2mgR(1-cos 30°)=×2mv2-0
W=()mgR
(3)mgRsin θ+EqRsin θ-2mgR(1-cos θ)=mv′2+×2mv′2-0
整理可得v′=2
當θ=45°時,有最大速度vmax=2
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【題目】如圖所示,在x軸的上方(y>0的空間內(nèi))存在著垂直于紙面向里、磁感應強度為B的勻強磁場,一個不計重力的帶正電粒子從坐標原點O處以速度v進入磁場,粒子進入磁場時的速度方向垂直于磁場且與x軸正方向成45°角,若粒子的質(zhì)量為m,電量為q,求:
(1)該粒子在磁場中作圓周運動的軌道半徑;
(2)粒子在磁場中運動的時間.
(3)該粒子射出磁場的位置.
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【題目】如圖所示,有一個可視為質(zhì)點的質(zhì)量為m=1kg的小物塊,從光滑平臺上的A點以v0=1.8m/s的初速度水平拋出,到達C點時,恰好沿C點的切線方向進人固定在豎直平面內(nèi)的光滑圓弧軌道,最后小物塊無碰撞地滑上緊靠軌道末端D點的足夠長的水平傳送帶.已知傳送帶上表面與圓弧軌道末端切線相平,傳送帶沿順時針方向勻速運行的速度為v=3m/s,小物塊與傳送帶間的動摩擦因數(shù)μ=0.5,圓弧軌道的半徑為R=2m,C點和圓弧的圓心O點連線與豎直方向的夾角θ=53°,不計空氣阻力,重力加速度g=10m/s2,sin53°=0.8,cos53°=0.6.求:
(1)小物塊達到C點時的速度;
(2)小物塊到達圓弧軌道末端D點時對軌道的壓力;
(3)小物塊從滑上傳送帶到第一次離開傳送帶的過程中產(chǎn)生的熱量
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【題目】某研究性學習小組利用氣墊導軌測滑塊做加速直線運動中的加速度,實驗裝置如圖甲所示.在氣墊導軌上相隔一定距離的兩處安裝兩個光電傳感器A、B,滑塊P上固定一遮光條,滑塊在細線的牽引下向左做加速運動,
(1)若用10分度的游標卡尺測出遮光條的寬度d,如圖乙所示,則寬度d=__________mm.
(2)遮光條經(jīng)過光電傳感器A、B時所用時間分別是Δt1、Δt2,若測滑塊運動的加速度,還需要測量的物理量為__________.用上述物理量表示,加速度大小的表達式為a=___________.
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【題目】如圖所示,在光滑水平面上疊放著A、B兩物體,已知mA=2kg、mB=4kg,A、B間動摩擦因數(shù)μ=0.2,在物體A上施加一水平向右的拉力F,g取10 m/s2,則( )
A. 當拉力F<4N時,A靜止不動
B. 當拉力F=3N時,B受A的摩擦力等于2N
C. 拉力F必須大于8 N時,A才能相對B滑動
D. 若把水平向右的拉力F作用于B,拉力F大于8 N時,A相對B滑動
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【題目】如圖所示,一個鐵架臺放在水平地面上,其上用輕質(zhì)細線懸掛一個小球,開始時細線豎直.現(xiàn)將水平力 F 作用于小球上,使其緩慢地由實線位置運動到虛線位置,鐵架臺始終保持靜止.則在這一過程中( )
A. 水平拉力 F 先變小后變大
B. 鐵架臺所受地面的摩擦力變大
C. 鐵架臺對地面的壓力變大
D. 細線的拉力不變
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【題目】兩物塊A、B用輕彈簧相連,質(zhì)量均為2kg,初始時彈簧處于原長,A、B兩物塊都以v=6m/s的速度在光滑的水平地面上運動,質(zhì)量4kg的物塊C靜止在前方,如圖所示.B與C碰撞后二者會粘在一起運動.求在以后的運動中:
(1)當彈簧的彈性勢能最大時,物塊A的速度為多大?
(2)系統(tǒng)中彈性勢能的最大值是多少?
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【題目】如圖所示,兩個不帶電的導體 A 和 B,用一對絕緣柱支持使它們彼此接觸。把一帶正電 荷的物體 C 置于 A 附近,貼在 A、B 下部的金屬箔片都張開,則
A. 此時 A 帶正電,B 帶負電
B. 移去 C,貼在 A、B 下部的金屬箔片將閉合
C. 先把 A 和 B 分開,然后再移去 C,貼在 A、B 下部的金屬箔片仍然張開
D. 先把 A 和 B 分開,然后再移去 C,貼在 A、B 下部的金屬箔片將閉合
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【題目】在“測定玻璃的折射率”的實驗中,在白紙上放好玻璃磚,aa′和bb′分別是玻璃磚與空氣的兩個界面,如圖所示.在玻璃磚的一側插上兩枚大頭針P1和P2,用“+”表示大頭針的位置,然后在另一側透過玻璃磚觀察,并依次插上大頭針P3和P4.在插P3和P4時,應使 ( )
A. P3只擋住P1的像
B. P4只擋住P2的像
C. P3同時擋住P1、P2的像
D. P3插在P1、P2的延長線上
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