【題目】如圖所示,粗糙、絕緣的直軌道OB固定在水平桌面上,B端與桌面邊緣對齊,A是軌道上一點,過A點并垂直于軌道的豎直面右側(cè)有大小,方向水平向右的勻強電場。帶負電的小物體P電荷量是,質(zhì)量,與軌道間動摩擦因數(shù),P從O點由靜止開始向右運動,經(jīng)過0.55s到達A點,到達B點時速度是5m/s,到達空間D點時速度與豎直方向的夾角為,且。P在整個運動過程中始終受到水平向右的某外力F作用,F大小與P的速率的關(guān)系如表所示。P視為質(zhì)點,電荷量保持不變,忽略空氣阻力,取,求:
(1)小物體P從開始運動至速率為2m/s所用的時間;
(2)AB間的距離x1
(3)小物體P從A運動至D的過程,電場力做的功。
【答案】(1)0.5s (2)1m (3)-8J
【解析】
(1)小物體P做勻加速直線運動,根據(jù)牛頓第二定律計算加速度的大小,根據(jù)速度公式計算受到的大;(2)根據(jù)物體的運動的不同的過程,逐項計算受到和位移的大小,在利用功的公式來計算電場力做的功;
(1)小物體P的速率從0至2m/s,受外力,設(shè)其做勻變速直線運動的加速度為,經(jīng)過時間速度為,則
① ②
由①②式并代入數(shù)據(jù)得③
(2)小物體P從速率為2m/s至A點,受外力,設(shè)其做勻變速直線運動的加速度為,則④
設(shè)小物體P從速度經(jīng)過時間,在A點的速度為,則
⑤ ⑥
P從A點至B點,受外力、電場力和滑動摩擦力的作用,設(shè)其做勻變速直線運動加速度為,電荷量為,在B點的速度為,從A點至B點的位移為,
則⑦
⑧ 求得:x1=1m
(3)P以速度滑出軌道右端B點,P從B點開始做初速度為的平拋運動。設(shè)P從B點運動至D點用時為,水平位移為,由題意知⑩
設(shè)小物體P從A點至D點電場力做功為,則:
聯(lián)立④-⑧,⑩-式并代入數(shù)據(jù)得
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【題目】關(guān)于通電直導線在勻強磁場中所受的安培力,下列說法正確的是( )
A. 安培力的方向可以不垂直于直導線
B. 安培力的方向總是垂直于磁場的方向
C. 安培力的大小與通電直導線和磁場方向的夾角無關(guān)
D. 將直導線從中點折成直角,安培力的大小一定變?yōu)樵瓉淼囊话?/span>
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【題目】下列關(guān)于勻強電場中電場強度和電勢差的關(guān)系,正確的說法是( )
A. 在相同距離上的兩點,電勢差大的其電場強度也必定大
B. 電場強度在數(shù)值上等于每單位距離上的電勢降落
C. 沿著電場線方向,任何相同距離上的電勢降落必定相同
D. 電勢降落的方向必定是電場強度方向
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【題目】下列說法正確的是
A. 一個質(zhì)點所受合外力恒為F,那么該質(zhì)點一定做勻變速直線運動
B. 一個質(zhì)點所受合外力恒為F,那么該質(zhì)點的動能一定增加
C. 一個質(zhì)點做直線運動,每通過相同的位移Δx,速度的增加量Δv也相同,則A=>0且恒定,那么該質(zhì)點的加速度a一定在增大
D. 一個1 kg的質(zhì)點,在恒定合外力F的作用下,產(chǎn)生的加速度為1 m/s2,那么F不一定等于1 N
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【題目】如圖所示的電路中,兩平行金屬板A、B水平放置,兩極板的長度L=80cm,兩板間的距離d=20cm.電源電動勢E=28V,內(nèi)電阻r=1Ω,電阻R=15Ω.閉合開關(guān)S,待電路穩(wěn)定后,將一帶負電的小球從A、B兩金屬板左端正中間位置M處以初速度v0=8m/s水平向右射入兩板間,恰能從上極板B板右側(cè)邊緣射出.若小球帶電量為q=1×10﹣2 C,質(zhì)量為m=2×10﹣2 kg,不考慮空氣阻力,重力加速度g=10m/s2.求此時:
(1)滑動變阻器接入電路的阻值;
(2)電源的輸出功率.
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【題目】a、b、c三個α粒子由同一點垂直場強方向進入偏轉(zhuǎn)電場,其軌跡如圖所示,其中b恰好飛出電場,由此可以肯定( )
①在b飛離電場的同時,a剛好打在負極板上;
②b和c同時飛離電場;
③進入電場時,c的速度最大,a的速度最。
④動能的增量相比,c的最小,a和b的一樣大.
A.①②③ B.①②④ C.②③④ D.①③④
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【題目】如圖所示,質(zhì)量為m的物體放在水平桌面上,在與水平方向成θ角的拉力F作用下加速運動.已知物體與桌面間的動摩擦因數(shù)為μ,下列判斷正確的是( )
A. 物體受到的摩擦力大小為Fcosθ
B. 物體受到的摩擦力大小為μmg
C. 物體對地面的壓力大小為mg
D. 物體受到地面的支持力大小為mg-Fsinθ
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【題目】質(zhì)量和電量都相等的帶電粒子M和N,以不同的速率經(jīng)小孔S垂直進入勻強磁場,運行的半圓軌跡如圖中虛線所示.下列表述正確的是( )
A. M帶負電,N帶正電 B. M的速率小于N的速率
C. 洛倫茲力對M、N做正功 D. M的運行時間大于N的運行時間
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【題目】如圖所示,水平固定一個光滑長桿,有一個質(zhì)量為m小滑塊A套在細桿上可自由滑動.在水平桿上豎直固定一個擋板P,小滑塊靠在擋板的右側(cè)處于靜止狀態(tài),在小滑塊的下端用長為L的細線懸掛一個質(zhì)量為2m的小球B,將小球拉至左端水平位置使細線處于自然長度,由靜止釋放,已知重力加速度為g.求:
(1)小球運動過程中,相對最低點所能上升的最大高度;
(2)小滑塊運動過程中,所能獲得的最大速度.
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