【題目】光滑絕緣的水平軌道AB與半徑為R的光滑的半圓形軌道BCD相切于B點(diǎn),水平軌道AB部分存在水平向右的勻強(qiáng)電場(chǎng),半圓形軌道在豎直平面內(nèi),B為最低點(diǎn),D為最高點(diǎn)。一質(zhì)量為m、+q的小球從距B點(diǎn)x的位置在電場(chǎng)力的作用下由靜止開始沿AB向右運(yùn)動(dòng),恰能通過最高點(diǎn),重力加速度為g,求:
(1)電場(chǎng)強(qiáng)度的大小E;
(2)小球從開始運(yùn)動(dòng)到D的過程中減少的電勢(shì)能;
(3)如果將同一帶電小球從AB中點(diǎn)處由靜止釋放,它離開半圓軌道時(shí)離水平軌道的豎直高度。
【答案】(1);(2);(3)。
【解析】
(1)小球剛好通過圓軌道的最高點(diǎn),只有重力提供向心力,
解得:
小球從A點(diǎn)到D點(diǎn)的全過程,由動(dòng)能定理:
聯(lián)立可得:
;
(2)小球在AB段電場(chǎng)力做正功,電勢(shì)能減少,由功能關(guān)系得:
即電勢(shì)能減少了;
(3)從AB中點(diǎn)處由靜止釋放的小球,進(jìn)入圓軌道的速度偏小,將不能順利通過最高點(diǎn)D,設(shè)即將離開軌道時(shí)為F點(diǎn),此時(shí)的半徑與豎直方向的夾角為,如圖所示:
由動(dòng)能定理:
在F點(diǎn)剛好由重力沿徑向的分力提供向心力,由牛頓第二定律:
由幾何關(guān)系:
聯(lián)立三式解得:
。
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】如圖所示的電路中,電源電動(dòng)勢(shì)E=6.0V,其內(nèi)阻可忽略不計(jì).電阻的阻值分別為,電容器的電容.閉合開關(guān)S,待電流穩(wěn)定后,用電壓表測(cè)R1兩端電壓,其穩(wěn)定值為1.50V.
(1)該電壓表的內(nèi)阻為多大?
(2)由于電壓表的接入,電容器的帶電量變化了多少?
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【題目】如圖,兩平行的足夠長(zhǎng)的光滑傾斜導(dǎo)軌處于垂直于導(dǎo)軌所在斜面向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,導(dǎo)軌電阻不計(jì),上端連接一阻值為R的電阻,導(dǎo)軌上一導(dǎo)體棒從靜止開始下滑,在其運(yùn)動(dòng)狀態(tài)達(dá)到穩(wěn)定前,下列有關(guān)流過導(dǎo)體棒的電流i、導(dǎo)體棒受到的安培力F隨時(shí)間t變化的關(guān)系圖,通過導(dǎo)體棒的電量q隨位移x變化的關(guān)系圖,導(dǎo)體棒上安培力的瞬時(shí)功率P隨速度v變化的關(guān)系圖中,可能正確的是( )
A.
B.
C.
D.
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【題目】如圖所示,電源的內(nèi)阻、電動(dòng)勢(shì)及燈泡的電阻均不變,F(xiàn)閉合開關(guān)S,將滑片P向右移動(dòng),下列結(jié)論正確的是( )
A.燈泡L變暗
B.電壓表讀數(shù)變大
C.電流表讀數(shù)變小
D.電容器C上的電荷量減少
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【題目】質(zhì)量分布均勻、長(zhǎng)度為L且不可伸長(zhǎng)的鏈條位于光滑水平桌面上,一端位于光滑桌面的邊緣,由于微小擾動(dòng)便開始沿桌面下滑,重力加速度為g。下列說法正確的是( )
A.下滑三分之一時(shí),鏈條的速度為
B.下滑三分之一時(shí),鏈條的速度為
C.鏈條下滑過程中加速度不斷增大
D.鏈條下滑過程中鏈條水平部分與豎直部分間拉力不斷增大
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【題目】如圖所示,兩足夠長(zhǎng)平行金屬導(dǎo)軌間的距離L=1m,金屬導(dǎo)軌所在的平面與水平面夾角θ=37°,在導(dǎo)軌所在平面內(nèi),分布著磁感應(yīng)強(qiáng)度B=0.50T、方向垂直于導(dǎo)軌所在平面的勻強(qiáng)磁場(chǎng)。金屬導(dǎo)軌的一端接有電動(dòng)勢(shì)E=4.5V、內(nèi)阻r=0.50Ω的直流電源,F(xiàn)把一個(gè)質(zhì)量m=0.050kg的導(dǎo)體棒ab放在金屬導(dǎo)軌上,導(dǎo)體棒恰能靜止。導(dǎo)體棒與金屬導(dǎo)軌垂直、且接觸良好,導(dǎo)體棒與金屬導(dǎo)軌接觸的兩點(diǎn)間的電阻R=4Ω。金屬導(dǎo)軌電阻不計(jì),取g=10m/s2,已知sin37°=0.60,cos37°=0.80。求:
(1)導(dǎo)體棒受到的安培力大;
(2)導(dǎo)體棒受到的摩擦力大小。
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【題目】某游戲設(shè)施如圖所示,由半圓形APB和直線BC組成的細(xì)圓管軌道固定在水平桌面上(圓半徑比細(xì)管內(nèi)徑大得多),軌道內(nèi)壁光滑。已知APB部分的半徑R=0.4m。彈射裝置將一質(zhì)量m=0.2kg的小球(可視為質(zhì)點(diǎn))以水平初速度v0從A點(diǎn)彈入軌道,小球從C點(diǎn)離開軌道水平拋出,落地點(diǎn)D離C點(diǎn)的水平距離為s=0.8m,桌子的高度h=0.8m,不計(jì)空氣阻力,取g=10m/s2.求:
(1)小球水平初速度v0的大小;
(2)小球在半圓形軌道上運(yùn)動(dòng)時(shí)細(xì)圓管對(duì)小球的作用力F的大小。
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【題目】2018年12月8日2時(shí)23分,嫦娥四號(hào)探測(cè)器搭乘長(zhǎng)征三號(hào)乙運(yùn)載火箭,開始了奔月之旅,首次實(shí)現(xiàn)人類探測(cè)器月球背面軟著陸。12月12日16時(shí)45分,號(hào)探測(cè)器成功實(shí)施近月制動(dòng),順利完成“太空剎車”,被月球捕獲,進(jìn)入了近月點(diǎn)約100km的環(huán)月軌道,如圖所示,則下列說法正確的是
A. 嫦娥四號(hào)的發(fā)射速度大于第二宇宙速度
B. 嫦娥四號(hào)在100km環(huán)月軌道運(yùn)行通過P點(diǎn)時(shí)的加速度和在橢圓環(huán)月軌道運(yùn)行通過P點(diǎn)時(shí)加速度相同
C. 嫦娥四號(hào)在100km環(huán)月軌道運(yùn)動(dòng)的周期等于在橢圓環(huán)月軌道運(yùn)動(dòng)周期
D. 嫦娥四號(hào)在地月轉(zhuǎn)移軌道經(jīng)過P點(diǎn)時(shí)和在100km環(huán)月軌道經(jīng)過P點(diǎn)時(shí)的速度相同
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【題目】某日清晨,中國(guó)海監(jiān)船在執(zhí)行東海定期維權(quán)巡航執(zhí)法過程中,發(fā)現(xiàn)從事非法調(diào)查作業(yè)活動(dòng)的某船只位于圖甲中的A處,預(yù)計(jì)在80秒的時(shí)間內(nèi)將到達(dá)圖甲的C處,我國(guó)海監(jiān)執(zhí)法人員立即調(diào)整好航向,沿直線BC從靜止出發(fā)恰好在運(yùn)動(dòng)了80秒時(shí)到達(dá)C處,而此時(shí)該非法船只也恰好到達(dá)C處,我國(guó)海監(jiān)部門立即對(duì)非法船只進(jìn)行了驅(qū)趕.非法船只一直做勻速直線運(yùn)動(dòng)且AC與BC距離相等,我國(guó)海監(jiān)船運(yùn)動(dòng)的v-t圖象如圖乙所示。
(1)求非法船只的速度大小;
(2)若海監(jiān)船加速與減速過程的加速度大小不變,海監(jiān)船從B處由靜止開始若以最短時(shí)間準(zhǔn)確停在C點(diǎn),需要加速的時(shí)間為多少?
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