【題目】如圖所示,水平、絕緣、粗糙的軌道AB與處于豎直平面內(nèi)的半圓形絕緣光滑軌道BC平滑連接,半圓形軌道的半徑R=0.4m,在軌道所在空間存在水平向右的勻強(qiáng)電場(chǎng),電場(chǎng)線與軌道所在的平面平行,電場(chǎng)強(qiáng)度E=1.0×104N/C.現(xiàn)有一電荷量q=+1.0×104C,質(zhì)量m=0.1kg的帶電體(可視為質(zhì)點(diǎn)),在水平軌道上的P點(diǎn)由靜止釋放,帶電體恰好能通過(guò)半圓形軌道的最高點(diǎn)C,然后落至水平軌道上的D點(diǎn)(圖中未畫出).取g=10m/s2.計(jì)算:

①帶電體運(yùn)動(dòng)到圓形軌道B點(diǎn)時(shí)對(duì)圓形軌道的壓力大小;

D點(diǎn)到B點(diǎn)的距離xDB;

【答案】(1)6.0N(2)0

【解析】

設(shè)帶電體通過(guò)C點(diǎn)時(shí)的速度為vC,依據(jù)牛頓第二定律

解得 vC=2.0m/s

設(shè)帶電體通過(guò)B點(diǎn)時(shí)的速度為vB,軌道對(duì)帶電體的支持力大小為FB,帶電體在B點(diǎn)時(shí)

帶電體從B運(yùn)動(dòng)到C的過(guò)程中,電場(chǎng)力做功為零,根據(jù)動(dòng)能定理

聯(lián)立解得FB=6.0N

根據(jù)牛頓第三定律,帶電體對(duì)軌道的壓力FB′=6.0N

設(shè)帶電體從最高點(diǎn)C落至水平軌道上D點(diǎn)的時(shí)間為t,根據(jù)運(yùn)動(dòng)的分解

豎直方向

水平方向

解得xDB=0

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】如圖所示的電路中,閉合開(kāi)關(guān)S,小燈泡正常發(fā)光.現(xiàn)將滑動(dòng)變阻器的滑片P稍向左移動(dòng)一段距離,下列說(shuō)法正確的是( )

A. 電流表、電壓表的讀數(shù)均變小

B. 小燈泡L變暗

C. 電源的總功率變大

D. 電容器所帶電荷量變小

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】橫截面為直角三角形的兩個(gè)相同斜面緊靠在一起,固定在水平面上,如圖所示。它們的豎直邊長(zhǎng)都是底邊長(zhǎng)的一半,F(xiàn)有三個(gè)小球從左邊斜面的頂點(diǎn)以不同的初速度向右平拋,(不計(jì)空氣阻力)最后落在斜面上。其落點(diǎn)分別是ab、ca位置最低)。下列判斷正確的是( 。

A. 圖中三小球比較,落在a點(diǎn)的小球飛行時(shí)間最短

B. 無(wú)論小球拋出時(shí)初速度多大,落到兩個(gè)斜面上的瞬時(shí)速度都不可能與斜面垂直

C. 圖中三小球比較,落在c點(diǎn)的小球飛行過(guò)程速度變化最快

D. 圖中三小球比較,落在a點(diǎn)的小球飛行過(guò)程速度變化最大

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】如圖所示,傾角為37的斜面長(zhǎng)L=19m,在斜面底端正上方的O點(diǎn)將一小球以速度v0=3m/s水平拋出,與此同時(shí)釋放在斜面頂端的滑塊,經(jīng)過(guò)一段時(shí)間后小球恰好能以垂直斜面的方向擊中滑塊(小球和滑塊均可視為質(zhì)點(diǎn),重力加速度g=10m/s2,sin37=06cos37=08

求:(1)拋出點(diǎn)O離斜面底端的高度;

2)滑塊與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ。

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】如圖所示固定的傾斜光滑桿上套有一個(gè)質(zhì)量為m的圓環(huán),圓環(huán)與豎直放置的輕質(zhì)彈簧一端相連,彈簧的另一端固定在地面上的A點(diǎn),開(kāi)始時(shí)彈簧處于原長(zhǎng)h。讓圓環(huán)無(wú)初速沿桿滑下,滑到桿的底端時(shí)速度為零.則在圓環(huán)下滑過(guò)程中(  ).

A. 圓環(huán)機(jī)械能守恒

B. 彈簧的彈性勢(shì)能先增大后減少

C. 彈簧的彈性勢(shì)能變化了mgh

D. 彈簧的彈性勢(shì)能最大時(shí)圓環(huán)動(dòng)能最大

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】某汽車在啟用ABS剎車系統(tǒng)和不啟用該剎車系統(tǒng)緊急剎車時(shí),其車速與時(shí)間的變化關(guān)系分別如下圖中的、圖線所示.由圖可知,啟用ABS后( )

A. t1時(shí)刻車速更小

B. 0~t1的時(shí)間內(nèi)加速度更大

C. 加速度總比不啟用ABS時(shí)大

D. 剎車后前行的距離比不啟用ABS更短

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】測(cè)定運(yùn)動(dòng)員體能的一種裝置如圖所示,運(yùn)動(dòng)員質(zhì)量為m1,繩拴在腰間沿水平方向跨過(guò)滑輪(不計(jì)滑輪質(zhì)量及摩擦),下懸一個(gè)質(zhì)量為m2的重物,人用力蹬傳送帶而人的重心不動(dòng),使傳送帶以速率v勻速向右運(yùn)動(dòng)。下面是人對(duì)傳送帶做功的四種說(shuō)法,其中正確的是( )

A. 人對(duì)傳送帶不做功

B. 人對(duì)傳送帶做負(fù)功

C. 人對(duì)傳送帶做功的功率為m2gv

D. 人對(duì)傳送帶做功的功率為(m1+m2)gv

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】如圖所示,傳送帶以v的速度勻速運(yùn)動(dòng).將質(zhì)量為m的物體無(wú)初速度放在傳送帶上的A端,物體將被傳送帶帶到B端.已知物體到達(dá)B端之前已和傳送帶相對(duì)靜止,則下列說(shuō)法正確的是(  )

A. 傳送帶對(duì)物體做功為mv2

B. 傳送帶克服摩擦做功mv2

C. 電動(dòng)機(jī)由于傳送物體多消耗的能量為mv2

D. 在傳送物體過(guò)程中產(chǎn)生的熱量為mv2

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】某小組在試驗(yàn)汽車模型,該模型以蓄電池為驅(qū)動(dòng)能源,驅(qū)動(dòng)電機(jī)能夠?qū)⑤斎牍β实?/span>90%轉(zhuǎn)化為牽引汽車模型前進(jìn)的機(jī)械功率。該模型的總質(zhì)量m=30kg,當(dāng)它在水平路面上以v=18km/h的速度勻速行駛時(shí),驅(qū)動(dòng)電機(jī)的輸入電流I=5 A,電壓U=30V。某地區(qū)地表的平均日照輻射度約為480W/m,若以太陽(yáng)能為該模型的蓄電池供電,已知能量轉(zhuǎn)化效率約為15%,汽車受到太陽(yáng)照射面積約為1m。以下說(shuō)法正確的是( )

A. 該模型以v=18km/h速度行駛時(shí),所受的阻力大小為30 N

B. 該模型以v=18km/h速度行駛時(shí),驅(qū)動(dòng)電機(jī)的機(jī)械功率為150W

C. 該模型若由太陽(yáng)能直接供電,能以速度v=18km/h正常行駛

D. 若該地一天的有效日照時(shí)間為8小時(shí),充電一天可供該模型以v速度行駛約69.1km

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