【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.在軌道所在空間存在水平向右的勻強(qiáng)電場,電場強(qiáng)度.現(xiàn)有一質(zhì)量的帶電體(可視為質(zhì)點(diǎn))放在水平軌道上與B端距離的位置,由于受到電場力的作用帶電體由靜止開始運(yùn)動,當(dāng)運(yùn)動到圓弧形軌道的C端時(shí),速度恰好為零.已知帶電體所帶電荷,取,求:
(1)帶電體在水平軌道上運(yùn)動的加速度大小及運(yùn)動到B端時(shí)的速度大。
(2)帶電體運(yùn)動到圓弧形軌道的B端時(shí)對圓弧軌道的壓力大;
(3)帶電體沿圓弧形軌道運(yùn)動過程中,電場力和摩擦力帶電體所做的功各是多少。
【答案】(1),;(2)5N,(3)0.32J,-0.72J.
【解析】試題分析:1、在AB段由動能定理求B點(diǎn)的速度,在B點(diǎn)根據(jù)牛頓第二定律求作用力。
2、帶電體從B端運(yùn)動到C端的過程中,由電場力做功、重力做功及動能的變化,結(jié)合動能定理求出摩擦力做功。
(1)設(shè)帶電體在水平軌道上運(yùn)動的加速度大小為.
根據(jù)牛頓第二定律:,計(jì)算得出:
.
設(shè)帶電體運(yùn)動到端時(shí)的速度為,則.
計(jì)算得出:.
(2)設(shè)帶電體運(yùn)動到圓軌道端時(shí)受軌道的支持力為,根據(jù)牛頓第二定律,計(jì)算得出:,根據(jù)牛頓第三定律可以知道,帶電體對圓弧軌道端的壓力大小.
(3)設(shè)帶電體沿圓弧軌道運(yùn)動過程中摩擦力所做的功為,根據(jù)動能定理.
因電場力做功與路徑無關(guān),所以帶電體沿圓弧形軌道運(yùn)動過程中,電場力所做的功: .
聯(lián)立計(jì)算得出:.
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】1931年英國物理學(xué)家狄拉克從理論上預(yù)言:存在只有一個(gè)磁極的粒子即“磁單極子”.1982年美國物理學(xué)家卡布萊設(shè)計(jì)了一個(gè)尋找磁單極子的實(shí)驗(yàn),儀器的主要部分是一個(gè)由超導(dǎo)體組成的線圈,超導(dǎo)體的電阻為零,一個(gè)微弱的電動勢就可以在超導(dǎo)線圈中引起感應(yīng)電流,而且這個(gè)電流將長期維持下去,并不減弱,他設(shè)想,如果一個(gè)只有N極的磁單極子從上向下穿過如圖所示的超導(dǎo)線圈,那么從上向下看,超導(dǎo)線圈上將出現(xiàn)( )
A. 先是逆時(shí)針方向的感應(yīng)電流,然后是順時(shí)針方向的感應(yīng)電流
B. 先是順時(shí)針方向的感應(yīng)電流,然后是逆時(shí)針方向的感應(yīng)電流
C. 順時(shí)針方向持續(xù)流動的感應(yīng)電流
D. 逆時(shí)針方向持續(xù)流動的感應(yīng)電流
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】如圖所示,輕質(zhì)彈簧一端系在質(zhì)量為m=1 kg的小物塊上,另一端固定在墻上.物塊在斜面上靜止時(shí),彈簧與豎直方向的夾角為37°,已知斜面傾角θ=37°,斜面與小物塊間的動摩擦因數(shù)μ=0.5,斜面固定不動.設(shè)物塊與斜面間的最大靜摩擦力與滑動摩擦力大小相等,下列說法正確的是( )
A. 小物塊可能只受三個(gè)力
B. 彈簧彈力大小一定等于4N
C. 彈簧彈力大小可能等于10N
D. 斜面對物塊支持力可能為零
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】如圖所示,從 A點(diǎn)以v0的水平速度拋出一質(zhì)量m=2kg的小物塊(可視為質(zhì)點(diǎn)),當(dāng)小物塊運(yùn)動至B點(diǎn)時(shí),恰好沿切線方向進(jìn)入固定的光滑圓弧軌道BC,圓弧軌道BC的圓心角α=37°,C點(diǎn)在O點(diǎn)的正下方,圓弧軌道C端切線水平與水平面平滑連接.C點(diǎn)右側(cè)水平面粗糙,在水平面上固定一個(gè)彈簧,彈簧的左端D距C點(diǎn)的水平距離為L=0.4m,小物塊離開C點(diǎn)后繼續(xù)在水平面上向彈簧滑去,將彈簧壓縮了x=0.1m后停止滑行。小物塊和水平面間的動摩擦因數(shù)μ=0.2,A、B兩點(diǎn)距C點(diǎn)的高度分別為H=0.6 m、h=0.15 m,圓弧半徑R=0.75m, cos37°=0.8,sin37°=0.6,g=10 m/s2.求:
(1)小物塊水平拋出時(shí),初速度v0的大;
(2)小物塊滑動至C點(diǎn)時(shí),對圓弧軌道C點(diǎn)的壓力大。
(3) 小物塊停止滑行時(shí)彈簧具有的彈性勢能大小。
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】質(zhì)量為m的小球套在豎直的光滑桿上,一根輕質(zhì)彈簧一端固定于O點(diǎn),另一端與小球相連,彈簧與桿在同一豎直平面內(nèi)。讓小球從A點(diǎn)開始釋放,此時(shí)彈簧處于原長,當(dāng)小球下降的最大豎直高度為h時(shí)到達(dá)B點(diǎn),若全過程中彈簧始終處于彈性限度內(nèi),豎直桿與OB的夾角為=30°,下列研究小球從A到B全過程的說法正確的是
A. 當(dāng)彈簧與桿垂直時(shí),小球速度最大
B. 小球的加速度為重力加速度的位置共有三個(gè)
C. 彈簧的彈性勢能先增大后減小
D. 彈簧的彈性勢能增加量大于mgh
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】如圖裝置可以用來驗(yàn)證動量守恒定律.具體操作步驟如下:
①將打點(diǎn)計(jì)時(shí)器同定在長木板的一端,把紙帶穿過打點(diǎn)計(jì)時(shí)器,連在小車A的后面,為了讓兩球碰撞中滿足動量守恒,此步驟操作時(shí)必須 _______________;
②讓小車A運(yùn)動,小車B靜止,在兩小車的碰撞端分別裝上撞針和橡皮泥,碰撞時(shí)撞針插入橡皮泥把兩小車粘合成一體;打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打出的的紙帶如圖所示,AB點(diǎn)間距離,CD點(diǎn)間距離,請寫出需要驗(yàn)證動量守恒的表達(dá)式_____________ (已知交流電頻率,A車的質(zhì)量為,車的質(zhì)量為).
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】如圖所示,在垂直于紙面的范圍足夠大的勻強(qiáng)磁場中,有一個(gè)矩形閉合線框abcd,線框平面與磁場垂直,O1O2是線框的對稱軸,下列可使通過線框的磁通量發(fā)生變化的方式是( )
A. 向左或向右平動
B. 向上或向下平動
C. 繞O1O2轉(zhuǎn)動
D. 平行于紙面向里運(yùn)動
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】某同學(xué)把兩個(gè)大小不同的物體用細(xì)線連接,中間夾一被壓縮的彈簧,如圖所示,將這一系統(tǒng)置于光滑的水平桌面上,燒斷細(xì)線,觀察兩物體的運(yùn)動情況,進(jìn)行必要的測量,探究反沖過程動量變化的規(guī)律.
(1)該同學(xué)還必須有的測量儀器是________________________________________;
(2)需要直接測量的物理量是____________________________________________;
(3)根據(jù)課堂探究,本實(shí)驗(yàn)中反沖過程動量守恒的表達(dá)式應(yīng)為_______________________.
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】如圖,abcdef是位于某勻強(qiáng)電場中邊長為1m的正六邊形,已知a、b、c三頂點(diǎn)的電勢分別為900V、600V、300V,則
A. e點(diǎn)的電勢為600V
B. f到c的電勢差為600V
C. 電場強(qiáng)度方向沿ab方向
D. 電場強(qiáng)度的大小為E=300V/m
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