【題目】如圖所示,BC是半徑為R圓弧形的光滑且絕緣的軌道,位于豎直平面內(nèi),其下端與水平絕緣軌道平滑連接,整個(gè)軌道處在水平向左的勻強(qiáng)電場(chǎng)中,電場(chǎng)強(qiáng)度為E,P為一質(zhì)量為m,帶正電q的小滑塊體積很小可視為質(zhì)點(diǎn),重力加速度為g

(1)若小滑塊P能在圓弧軌道上某處?kù)o止,求其靜止時(shí)所受軌道的支持力的大。

(2)若將小滑塊PC點(diǎn)由靜止釋放,滑到水平軌道上的A點(diǎn)時(shí)速度減為零,已知滑塊與水平軌道間的動(dòng)摩擦因數(shù)為求:

滑塊通過圓弧軌道末端B點(diǎn)時(shí)的速度大小以及所受軌道的支持力大小

水平軌道上AB兩點(diǎn)之間的距離.

【答案】(1) (2) (3)

【解析】

(1)滑塊在某點(diǎn)受重力、支持力、電場(chǎng)力三個(gè)力處于平衡,根據(jù)共點(diǎn)力平衡求出支持力的大。
(2)①小滑塊從CB的過程中,只有重力和電場(chǎng)力對(duì)它做功,根據(jù)動(dòng)能定理求解.根據(jù)圓周運(yùn)動(dòng)向心力公式即可求解;②由動(dòng)能定理即可求出AB的長(zhǎng).

(1)受力如圖,滑塊在某點(diǎn)受重力、支持力、電場(chǎng)力平衡,有:,由牛頓第三定律得:

(2)①小滑塊從CB的過程中,設(shè)滑塊通過B點(diǎn)時(shí)的速度為,由動(dòng)能定理得:

代入數(shù)據(jù)解得:

通過B前,滑塊還是做圓周運(yùn)動(dòng),由牛頓第二定律得:

由牛頓第三定律得:

代入數(shù)據(jù)解得:

(3)A、B之間的距離為,小滑塊從C經(jīng)BA的過程中,由動(dòng)能定理得:

解得:

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】圖中甲是勻強(qiáng)電場(chǎng),乙是孤立的正點(diǎn)電荷形成的電場(chǎng),丙是等量異種點(diǎn)電荷形成的電場(chǎng)(a、b位于兩點(diǎn)電荷連線上,且a位于連線的中點(diǎn)),丁是等量正點(diǎn)電荷形成的電場(chǎng)(ab位于兩點(diǎn)電荷連線的中垂線上,且a位于連線的中點(diǎn)).有一個(gè)正檢驗(yàn)電荷僅在電場(chǎng)力作用下分別從電場(chǎng)中的a點(diǎn)由靜止釋放,動(dòng)能Ek隨位移x變化的關(guān)系圖象如圖中的①②③圖線所示,其中圖線是直線.下列說法正確的是( )

A. 甲對(duì)應(yīng)的圖線是① B. 乙對(duì)應(yīng)的圖線是

C. 丙對(duì)應(yīng)的圖線是② D. 丁對(duì)應(yīng)的圖線是

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,質(zhì)量m=1kg的滑塊,以v0=5m/s的水平初速度滑上靜止在光滑水平面的平板小車,若小車的質(zhì)量M=4kg,平板車足夠長(zhǎng),滑塊在平板小車上滑移1s后相對(duì)小車靜止。取g=10m/s2。求:

(1)滑塊與平板小車之間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ;

(2)滑塊相對(duì)小車靜止時(shí)小車在地面上滑行的位移x及平板小車所需的最短長(zhǎng)度L。

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,豎直平面內(nèi)放一直角桿MON,桿的水平部分粗糙,動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.2,桿的豎直部分光滑。兩部分各套有質(zhì)量均為1 kg的小球A和B,A、B球間用細(xì)繩相連。初始A、B均處于靜止?fàn)顟B(tài),已知:OA=3 m,OB=4 m,若A球在水平拉力的作用下向右緩慢地移動(dòng)1 m(取g=10 m/s2),那么該過程中拉力F做功為

A.10 J B.12 J C.14 J D.18 J

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,兩根光滑的金屬平行導(dǎo)軌放在水平面上,左端向上彎曲,導(dǎo)軌間距為,電阻不計(jì).水平段導(dǎo)軌所處空間有兩個(gè)有界勻強(qiáng)磁場(chǎng),相距一段距離不重疊,磁場(chǎng)Ⅰ左邊界在水平段導(dǎo)軌的最左端,磁感強(qiáng)度大小為,多方向豎直向上;磁場(chǎng)Ⅱ的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為,方向豎直向下.質(zhì)量均為、電阻均為的金屬棒垂直導(dǎo)軌放置在其上.現(xiàn)將金屬棒從彎曲導(dǎo)軌上某一高處由靜止釋放,使其沿導(dǎo)軌運(yùn)動(dòng).設(shè)兩金屬棒運(yùn)動(dòng)過程中始終與導(dǎo)軌垂直且接觸良好.將金屬棒仍從高度處由靜止釋放,使其進(jìn)入磁場(chǎng)Ⅰ.設(shè)兩磁場(chǎng)區(qū)域足夠大.

(1)若金屬棒置于磁場(chǎng)Ⅰ中某位置,且與該區(qū)域左端有足夠距離,求:

a.兩金屬棒的運(yùn)動(dòng)達(dá)到穩(wěn)定后,金屬棒的速度為多少?

b.過程中某時(shí)刻金屬棒的速度變?yōu)槠鋭傔M(jìn)入磁場(chǎng)區(qū)域時(shí)的,求金屬棒在過程中所受到的安培力的沖量;

(2)若金屬棒置于磁場(chǎng)Ⅱ的右邊界處,求:

a.金屬棒進(jìn)入磁場(chǎng)Ⅰ后,兩棒最終能否均做勻速運(yùn)動(dòng)?若能,求出穩(wěn)定時(shí)兩棒的速度分別為多少;若不能,請(qǐng)闡明理由;

b.求上述過程中金屬棒中可能產(chǎn)生的焦耳熱的最大值.

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】南極考察隊(duì)隊(duì)員在地球南極附近用彈簧測(cè)力計(jì)豎直懸掛一未通電的螺線管,如圖所示.下列說法正確的是(  )

A. 若將a端接電源正極,b端接電源負(fù)極,則彈簧測(cè)力計(jì)示數(shù)將減小

B. 若將a端接電源正極,b端接電源負(fù)極,則彈簧測(cè)力計(jì)示數(shù)將增大

C. 若將b端接電源正極,a端接電源負(fù)極,則彈簧測(cè)力計(jì)示數(shù)將增大

D. 不論螺線管通電情況如何,彈簧測(cè)力計(jì)示數(shù)均不變

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,兩球A、B用勁度系數(shù)為k1的輕彈簧相連,球B用長(zhǎng)為L的細(xì)繩懸于O點(diǎn),球A固定在O點(diǎn)正下方,且點(diǎn)O、A之間的距離恰為L,系統(tǒng)平衡時(shí)繩子所受的拉力為T1.現(xiàn)把A、B間的彈簧換成勁度系數(shù)為k2的輕彈簧,仍使系統(tǒng)平衡,k2<k1.此時(shí)繩子所受的拉力為T2,則T1T2的大小之間 的關(guān)系為(  )

A. T1>T2 B. T1=T2 C. T1<T2 D. 無法確定

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖,足夠長(zhǎng)的水平傳送帶以恒定速率運(yùn)行。將一滑塊從傳送帶左端由靜止輕輕放上傳送帶,滑塊將先加速運(yùn)動(dòng)一段距離,滑塊與傳送帶間的滑動(dòng)摩擦力記作f。下列判斷正確的是(  )

A. 傳送帶功率始終不變

B. 摩擦力f對(duì)物塊所做的功等于滑塊增加的動(dòng)能

C. 摩擦力f對(duì)滑塊和傳送帶所做的總功等于傳送帶輸出的機(jī)械能

D. 傳送帶克服摩擦力f所做的功等于滑塊與傳送帶接觸面上摩擦產(chǎn)生的熱

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,直線OAC為某一直流電源的總功率隨著電流變化的圖線,拋物線OBC為同一直流電源內(nèi)部的熱功率隨電流I變化的圖線。若A、B對(duì)應(yīng)的橫坐標(biāo)為2A,則下面說法中正確的是

A. 電源的電動(dòng)勢(shì)為3V,內(nèi)阻為

B. 線段AB表示的功率為2W

C. 電流為2A時(shí),外電路電阻為0.5Ω

D. 電流為3A時(shí),外電路電阻為

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