【題目】如圖所示,四分之一光滑絕緣圓弧軌道AP和水平絕緣傳送帶PC固定在同一豎直平面內(nèi),圓弧軌道的圓心為O,半徑為R;P點(diǎn)離地高度也為R,傳送帶PC之間的距離為L,沿逆時(shí)針方向的傳動(dòng),傳送帶速度,在PO的左側(cè)空間存在方向豎直向下的勻強(qiáng)電場.一質(zhì)量為m、電荷量為+q的小物體從圓弧頂點(diǎn)A由靜止開始沿軌道下滑,恰好運(yùn)動(dòng)到C端后返回.物體與傳送帶間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ,不計(jì)物體經(jīng)過軌道與傳送帶連接處P時(shí)的機(jī)械能損失,重力加速度為g.求:

(1)物體由P點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到C點(diǎn)過程,克服摩擦力做功;

(2)勻強(qiáng)電場的場強(qiáng)E為多大;

(3)物體返回到圓弧軌道P點(diǎn),物體對圓弧軌道的壓力大小.

【答案】(1)物體由P點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到C點(diǎn)過程,克服摩擦力做功μmgL;

2)勻強(qiáng)電場的場強(qiáng)E;

3)物體返回到圓弧軌道P點(diǎn),物體對圓弧軌道的壓力大小2mg+;

【解析】試題分析:(1)物體由P點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到C點(diǎn)過程

Wf=fS f=μN(yùn) N=mg

可得Wf=μmgL

2)從AC由動(dòng)能定理:mgR+qER-μmgL=0

解得:

3)物體從AP由動(dòng)能定理:

mgR+qER=mVP2

所以:

A返回P過程,先加速后勻速運(yùn)動(dòng),返回P的速度為:

VP′=V=

P點(diǎn)有牛頓第二定律:

解得

由牛頓第三定律,物體對圓弧軌道的壓力大小FN′=FN=2mg+

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】如圖甲所示,x軸正方向水平向右,y軸正方向豎直向上.在xOy平面內(nèi)有與y軸平行的勻強(qiáng)電場,在半徑為R的圓形區(qū)域內(nèi)加有與xOy平面垂直的勻強(qiáng)磁場.在坐標(biāo)原點(diǎn)O處放置一帶電微粒發(fā)射裝置,它可以連續(xù)不斷地發(fā)射具有相同質(zhì)量m、電荷量q(q>0)和初速度為v0的帶電微粒.(已知重力加速度為g)

(1)當(dāng)帶電微粒發(fā)射裝置連續(xù)不斷地沿y軸正方向發(fā)射這種帶電微粒時(shí),這些帶電微粒將沿圓形磁場區(qū)域的水平直徑方向離開磁場,并繼續(xù)沿x軸正方向運(yùn)動(dòng).求電場強(qiáng)度E和磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大小和方向.

(2)調(diào)節(jié)坐標(biāo)原點(diǎn)處的帶電微粒發(fā)射裝置,使其在xOy平面內(nèi)不斷地以相同速率v0沿不同方向?qū)⑦@種帶電微粒射入第Ⅰ象限,如圖乙所示.現(xiàn)要求這些帶電微粒最終都能平行于x軸正方向運(yùn)動(dòng),則在保證電場強(qiáng)度E和磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大小和方向不變的條件下,求出符合條件的磁場區(qū)域的最小面積.

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,輕質(zhì)彈簧豎直放置,下端固定,小球從彈簧的正上方某一高度處由靜止下落.不計(jì)空氣阻力,則從小球接觸彈簧到彈簧被壓縮至最短的過程中( 。

A. 小球的動(dòng)能一直減小

B. 小球的機(jī)械能守恒

C. 小球的重力勢能先減小后增加

D. 彈簧的彈性勢能一直增加

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,abcd是傾角為θ的光滑斜面,已知abdc,ad、bc均與ab垂直.在斜面上的a點(diǎn),將甲球以速度v0沿ab方向入射的同時(shí),在斜面上的b點(diǎn)將乙球由靜止釋放,則以下判斷正確的是( )

A. 甲、乙兩球不可能在斜面上相遇

B. 甲、乙兩球一定在斜面上相遇

C. 甲、乙兩球在斜面上運(yùn)動(dòng)的過程中,總是在同一水平線上

D. 甲、乙兩球在斜面上運(yùn)動(dòng)的過程中,在相同時(shí)間內(nèi)速度的改變可能不相同

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,螺線管橫截面積為S,線圈匝數(shù)為N,電阻為R1,管內(nèi)有水平向右的磁場,磁感應(yīng)強(qiáng)度為B.螺線管與足夠長的平行金屬導(dǎo)軌MN、PQ相連并固定在同一平面內(nèi),與水平面的夾角為θ,兩導(dǎo)軌間距為L.導(dǎo)軌電阻忽略不計(jì).導(dǎo)軌處于垂直斜面向上、磁感應(yīng)強(qiáng)度為B0的勻強(qiáng)磁場中.金屬桿ab垂直導(dǎo)軌,桿與導(dǎo)軌接觸良好,并可沿導(dǎo)軌無摩擦滑動(dòng).已知金屬桿ab的質(zhì)量為m,電阻為R2,重力加速度為g.忽略螺線管磁場對金屬桿ab的影響,忽略空氣阻力.

(1)螺線管內(nèi)方向向右的磁場B不變,當(dāng)ab桿下滑的速度為v時(shí),求通過ab桿的電流的大小和方向;

(2)當(dāng)ab桿下滑的速度為v時(shí),螺線管內(nèi)方向向右的磁場才開始變化,其變化率=k(k>0).討論ab桿加速度的方向與k的取值的關(guān)系.

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖是檢驗(yàn)?zāi)撤N平板承受沖擊能力的裝置,MN為半徑R=0.8 m、固定于豎直平面內(nèi)的光滑圓弧軌道,軌道上端切線水平,O為圓心,OP為待檢驗(yàn)平板,M、OP三點(diǎn)在同一水平線上,M的下端與軌道相切處放置豎直向上的彈簧槍,可發(fā)射速度不同但質(zhì)量均為m=0.01kg的小鋼珠,小鋼珠每次都在M點(diǎn)離開彈簧槍。某次發(fā)射的小鋼珠沿軌道經(jīng)過N點(diǎn)時(shí)恰好與軌道無作用力,水平飛出后落到OP上的Q點(diǎn),不計(jì)空氣阻力,取g=10m/s2。求:

(1)小鋼珠經(jīng)過N點(diǎn)時(shí)速度的大小vN;

(2)小鋼珠離開彈簧槍時(shí)的動(dòng)能Ek;

(3)小鋼珠在平板上的落點(diǎn)Q與圓心O點(diǎn)的距離s。

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,兩極板間距為d的平行板電容器與一電源連接,電鍵S閉合,電容器兩極間有一質(zhì)量為m、帶電荷量為q的微粒靜止不動(dòng),下列敘述正確的是( )

A. 微粒帶正電

B. 電源電動(dòng)勢的大小為

C. 斷開電鍵S,微粒將向下做加速運(yùn)動(dòng)

D. 保持電鍵S閉合,把電容器兩極板距離增大,微粒將向下做加速運(yùn)動(dòng)

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】根據(jù)歐姆定律,下列判斷正確的是( )
A.導(dǎo)體兩端的電壓越大,導(dǎo)體的電阻越大
B.加在氣體兩端的電壓與通過的電流的比值是一個(gè)常數(shù)
C.電流經(jīng)過電阻時(shí),沿電流方向電勢要降低
D.電解液導(dǎo)電的UI線是一條直線

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】物理關(guān)系式不僅反映了物理量之間的數(shù)值關(guān)系,也確定了單位間的關(guān)系。單位分析是幫助我們檢驗(yàn)研究結(jié)果正確性的一種方法。下面是同學(xué)們在研究平行板電容器充電后儲存的能量EC與哪些量有關(guān)的過程中得出的一些結(jié)論,式中C為電容器的電容,U為電容器充電后其兩極板間的電壓,E為兩極板間的電場強(qiáng)度,d為兩極板間的距離,S為兩極板正對面積,ε為兩極板間所充介質(zhì)的相對介電常數(shù)(沒有單位),k為靜電力常量。請你分析下面給出的關(guān)于EC的表達(dá)式可能正確的是

A.

B.

C.

D.

查看答案和解析>>

同步練習(xí)冊答案