【題目】如圖所示的豎直平面內(nèi)有范圍足夠大、水平向左的勻強(qiáng)電場，在虛線的左側(cè)有垂直紙面向里的水平的勻強(qiáng)磁場，磁感強(qiáng)度大小為B，一絕緣軌道由兩段直桿和一半徑為R的半圓環(huán)組成，固定在紙面所在的豎直平面內(nèi)，PQ、MN水平且足夠長，半圓環(huán)MAP在磁場邊界左側(cè)，P、M點(diǎn)在磁場邊界線上，NMAP段光滑，PQ段粗糙�，F(xiàn)在有一質(zhì)量為m、帶電荷量為+q的小環(huán)套在MN桿上，它所受電場力為重力的倍�，F(xiàn)將小環(huán)從M點(diǎn)右側(cè)的D點(diǎn)由靜止釋放，D點(diǎn)到M點(diǎn)的水平距離 。求：

(1) 小環(huán)第一次到達(dá)圓弧軌道最高點(diǎn)P時的速度大��；

(2) 小環(huán)第一次通過與O等高的A點(diǎn)時半圓環(huán)對小環(huán)作用力的大�。�

(3) 若小環(huán)與PQ間動摩擦因數(shù)為μ（設(shè)最大靜摩擦力與滑動摩擦力大小相等），現(xiàn)將小環(huán)移至M點(diǎn)右側(cè)4R處由靜止開始釋放，通過討論，求出小環(huán)在整個運(yùn)動過程中克服摩擦力所做的功。

【答案】（1）0（2） （3）若，則 ；若，則

【解析】（1）由動能定理得：

得vP=0

（2）小環(huán)在A點(diǎn)時的速度為vA，由動能定理

得：

在A點(diǎn)：

聯(lián)立得：

（3）若 即

小環(huán)第一次到達(dá)P點(diǎn)右側(cè)s1距離處速度為零，小環(huán)將停在此處不動，由動能定理

聯(lián)立得：

所以克服摩擦力所做的功為：

若 即

環(huán)經(jīng)過來回往復(fù)運(yùn)動，最后只能在PD之間往復(fù)運(yùn)動，克服摩擦力功，由動能定理

解得：

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，一個掛在絲線下端帶正電的小球B，靜止在圖示位置。若固定的帶正電小球A（可看作點(diǎn)電荷）的電荷量為Q，B球的質(zhì)量為m，帶電荷量為q，θ=30°，A和B在同一條水平線上，整個裝置處于真空中。

（1）試求A、B兩球間的距離r。

（2）帶電小球A在圖中B球靜止位置處產(chǎn)生的電場強(qiáng)度大小和方向。

（3）若使A、B兩球間的距離變?yōu)樵瓉淼?/span>2倍，B球的電荷量也變?yōu)樵瓉淼?/span>2倍，B球的質(zhì)量變?yōu)樵瓉淼囊话�，則θ=？

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，兩平行金屬導(dǎo)軌間的距離L=0.40 m，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=0.50 T、方向垂直于導(dǎo)軌所在平面的勻強(qiáng)磁場．金屬導(dǎo)軌的一端接有電動勢E=4.5 V、內(nèi)阻r=0.50 Ω的直流電源，現(xiàn)把一個質(zhì)量m=0.040 kg的導(dǎo)體棒ab放在金屬導(dǎo)軌上，導(dǎo)體棒恰好靜止．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R0=2.5Ω，金屬導(dǎo)軌 電阻不計(jì)，g取10m/s2（已知sin37°=0.60，cos37°=0.80）．求：

（1）通過導(dǎo)體棒的電流；

（2）導(dǎo)體棒受到的安培力大��；

（3）導(dǎo)體棒受到的摩擦力．

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】月球土壤里大量存在著一種叫做“氨”的化學(xué)元素，是熱核聚變重要原料。科學(xué)家初步估計(jì)月球上至少有100萬噸氦3.如果相關(guān)技術(shù)開發(fā)成功，將可為地球帶來取之不盡的能源。關(guān)于“氦”與筑核聚變，下列說法中正確的是（ ）

A.核反應(yīng)方程為

B.核反應(yīng)生成物的質(zhì)量將大于參加反應(yīng)物質(zhì)的質(zhì)量

C.氨一個核子的結(jié)合能大于氨一個核子的結(jié)合能

D.氦的原子核與一個氚核發(fā)生聚變將放出能量

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，質(zhì)量為m、電阻為R的單匝矩形線框置于光滑水平面上，線框邊長ab=L、ad=2L．虛線MN過ad、bc邊中點(diǎn)．一根能承受最大拉力F0的細(xì)線沿水平方向拴住ab邊中點(diǎn)O．從某時刻起，在MN右側(cè)加一方向豎直向下的勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小按B=kt的規(guī)律均勻變化.一段時間后，細(xì)線被拉斷，線框向左運(yùn)動，ab邊穿出磁場時的速度為v. 求：

（1）細(xì)線斷裂前線框中的電功率P；

（2）細(xì)線斷裂后瞬間線框的加速度大小a及線框離開磁場的過程中安培力所做的功W；

（3）線框穿出磁場過程中通過導(dǎo)線截面的電量 q．

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】太陽系個行星幾乎在同一平面內(nèi)沿同一方向繞太陽做圓周運(yùn)動，當(dāng)?shù)厍蚯『眠\(yùn)行到某個行星和太陽之間，且三者幾乎成一條直線的現(xiàn)象，天文學(xué)成為“行星沖日”據(jù)報(bào)道，2014年各行星沖日時間分別是：1月6日，木星沖日，4月9日火星沖日，6月11日土星沖日，8月29日，海王星沖日，10月8日，天王星沖日，已知地球軌道以外的行星繞太陽運(yùn)動的軌道半徑如下表所示，則下列判斷正確的是：


地球

火星

木星

土星

天王星

海王星

軌道半徑（AU）

1.0

1.5

5.2

9.5

19

30

A. 各點(diǎn)外行星每年都會出現(xiàn)沖日現(xiàn)象

B. 在2015年內(nèi)一定會出現(xiàn)木星沖日

C. 天王星相鄰兩次的沖日的時間是土星的一半

D. 地外行星中海王星相鄰兩次沖日間隔時間最短

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】據(jù)預(yù)測，在太陽系外發(fā)現(xiàn)了首顆“宜居”行星，其質(zhì)量約為地球質(zhì)量的6.4倍，一個在地球表面重力為700N的人在“宜居”行星表面的重力將變?yōu)?/span>1120N．該行星繞恒星A旋轉(zhuǎn)，其到恒星A的距離是地球到太陽距離的3倍，恒星A的質(zhì)量為太陽質(zhì)量的12倍．由此可推知，該行星的半徑是地球半徑的__倍，在該行星上的“一年”與在地球上的“一年”之比為__．

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】（1）在__________發(fā)現(xiàn)萬有引力定律100多年以后，英國的物理學(xué)家____________用如圖實(shí)驗(yàn)裝置測出了萬有引力常量，不僅從實(shí)驗(yàn)上驗(yàn)證了萬有引力定律的正確性，而且應(yīng)用萬有引力常量還可以測出地球的質(zhì)量，他也因此被稱為能測出地球質(zhì)量的人。該實(shí)驗(yàn)運(yùn)用___________方法，將一般物體間幾乎可以忽略的引力顯現(xiàn)出來并做定量測量。

（2）在如圖實(shí)驗(yàn)裝置中，下列哪項(xiàng)措施是為了測量極小的引力而采取的_________.

A.把實(shí)驗(yàn)裝置放在恒溫箱內(nèi)

B.用鏡尺法顯示扭秤的偏轉(zhuǎn)情況

C.使兩小球m和m'的距離盡可能小些

D.使轉(zhuǎn)動小球的質(zhì)量盡可能大些

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】著名物理學(xué)家弗曼曾設(shè)計(jì)過一個實(shí)驗(yàn)，如圖所示，在一塊絕緣板上中部安一個線圈，并接有電源，板的四周有許多帶負(fù)電的小球，整個裝置支撐起來。忽略各處的摩擦，當(dāng)電源接通的瞬間，圓盤將沿__________________方向運(yùn)動（填“順時針”或“逆時針”），圓盤轉(zhuǎn)動的原因是_____________________________________。

查看答案和解析>>

同步練習(xí)冊答案