【題目】如圖所示,絕緣光滑水平軌道ABB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R0.20m。在軌道所在空間存在水平向右的勻強電場,電場強度E1.0×104N/C。現(xiàn)有一質(zhì)量m0.20kg的帶電體(可視為質(zhì)點)放在水平軌道上與B端距離s0.5m的位置,由于受到電場力的作用帶電體由靜止開始運動,當運動到圓弧形軌道的C端時,速度恰好為零。已知帶電體所帶電荷量q8.0×105C,取g10m/s2,求:

1)帶電體在水平軌道上運動的加速度及運動到B端時的速度;

2)帶電體運動到圓弧形軌道的B端時對圓弧軌道的壓力;

3)帶電體沿圓弧形軌道從B端運動到C端的過程中,摩擦力做的功。

【答案】12m/s 26.0N 3-0.16J

【解析】試題分析:(1)設帶電體在水平軌道上運動的加速度大小為a,根據(jù)牛頓第二定律

解得

設帶電體運動到B端的速度大小為,則

解得

2)設帶電體運動到圓軌道B端時受軌道的支持力為FN,根據(jù)牛頓第二定律

解得=50N

根據(jù)牛頓第三定律可知,帶電體對圓弧軌道B端的壓力大小

3)設帶電體沿圓弧形軌道運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,所以帶電體沿圓弧形軌道運動過程中,電場力所做的功

聯(lián)立解得

練習冊系列答案
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A. 伏安特性曲線在Ⅰ區(qū)域,P1<P2

B. 伏安特性曲線在Ⅲ區(qū)域,P1<P2

C. 伏安特性曲線在Ⅰ區(qū)域,P1>P2

D. 伏安特性曲線在Ⅲ區(qū)域,P1>P2

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A. ,方向垂直斜面向上

B. ,方向垂直斜面向下

C. ,方向豎直向下

D. ,方向豎直向上

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A. 小磁針保持不動

B. 小磁針的N極將向下轉(zhuǎn)動

C. 小磁針的N極將垂直于紙面向里轉(zhuǎn)動

D. 小磁針的N極將垂直于紙面向外轉(zhuǎn)動

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A.A,B兩物體運動方向相反
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1)若粒子垂直ad邊射入恰好能從a點離開磁場,求初速度v1;

2)若此正粒子方向如圖與ad邊夾角為θ = 30°射入磁場(v2大小未知),恰好在磁場內(nèi)經(jīng)過下邊界cd邊緣,最終從ab邊上某點射出磁場,求這種情況下粒子在磁場中運動的時間t

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(1)圖線與a軸交點a0;
(2)圖線與θ軸交點坐標θ1滿足的關系式;
(3)如果木板長L=2m,傾角為37°,物塊在F的作用下由O點開始運動,為保證物塊不沖出木板頂端,力F作用的最長時間.(取sin37°=0.6,cos37°=0.8)

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