(2)若小球運動到最高點時.突然將勻強電場方向變?yōu)榇怪庇谪Q直環(huán)面向內(nèi).求小球運動到環(huán)最低點時受到環(huán)的作用力大小 得分評卷人 查看更多

 

題目列表(包括答案和解析)

(2009?德陽模擬)如圖所示,質(zhì)量為m帶電量為-q的小球穿在半徑為R的光滑圓環(huán)上,整個裝置處在豎直向下的場強為E的勻強電場中時,小球在豎直面內(nèi)作勻速圓周運動,在最高點小球?qū)Νh(huán)的作用力大小為mg/2.
求:(1)小球在豎直面內(nèi)作勻速圓周運動的速度大小
(2)若小球運動到最高點時,突然將勻強電場方向變?yōu)榇怪庇谪Q直環(huán)面向內(nèi),求小球運動到環(huán)最低點時受到環(huán)的作用力大。

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(09年德陽市一診)(12分)如圖所示,質(zhì)量為m電量為-q的小球穿在半徑為R的光滑圓環(huán)上,整個裝置處在豎直向下的場強為E的勻強電場中時,小球在豎直面內(nèi)作勻速圓周運動,在最高點小球?qū)Νh(huán)的作用力大小為mg/2。求:

(1)小球在豎直面內(nèi)作勻速圓周運動的速度大。

(2)若小球運動到最高點時,突然將勻強電場方向變?yōu)榇怪庇谪Q直環(huán)面向內(nèi),求小球運動到環(huán)最低點時受到環(huán)的作用力大小。

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如圖,光滑水平面上帶電量為q、質(zhì)量為m的小球P靠在一勁度系數(shù)為k的輕彈簧的右端.現(xiàn)將彈簧向左壓縮長度為L后自A點靜止釋放小球P,小球P運動到B處時恰與靜止的不帶電的相同小球Q相碰并粘在一起,進入水平向右的勻強電場中.C點右側(cè)是垂直紙面向里的勻強磁場,小球運動到C點時,電場突然變?yōu)樨Q直向上,但大小不變.此后物體開始在豎直平面內(nèi)作圓周運動,到達最高點時撤去電場,小球正好又落回B點.已知AB=BC=L,彈簧的彈性勢能與其形變量x的關(guān)系是Ep=
1
2
kx2
,式中k為彈簧的勁度系數(shù).求:
(1)判斷小球P的電性和在B點碰后的共同速度;
(2)電場強度E和磁感應(yīng)強度B的大。
(3)若把小球P從A到B的過程視為簡諧運動,其周期T=2π
m
k
,則小球從A出發(fā)最終落回到B點的總時間.

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如圖,光滑水平面上帶電量為q、質(zhì)量為m的小球P靠在一勁度系數(shù)為k的輕彈簧的右端.現(xiàn)將彈簧向左壓縮長度為L后自A點靜止釋放小球P,小球P運動到B處時恰與靜止的不帶電的相同小球Q相碰并粘在一起,進入水平向右的勻強電場中.C點右側(cè)是垂直紙面向里的勻強磁場,小球運動到C點時,電場突然變?yōu)樨Q直向上,但大小不變.此后物體開始在豎直平面內(nèi)作圓周運動,到達最高點時撤去電場,小球正好又落回B點.已知AB=BC=L,彈簧的彈性勢能與其形變量x的關(guān)系是Ep=,式中k為彈簧的勁度系數(shù).求:
(1)判斷小球P的電性和在B點碰后的共同速度;
(2)電場強度E和磁感應(yīng)強度B的大。
(3)若把小球P從A到B的過程視為簡諧運動,其周期,則小球從A出發(fā)最終落回到B點的總時間.

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 (21分)如圖所示,將一端帶有半圓形光滑軌道的凹槽固定在水平面上,凹槽的水平部分AB粗糙且與半圓軌道平滑連接,AB長為2L。圓軌道半徑為。凹槽的右端固定一原長為L的輕質(zhì)彈簧P1,P1的左端與長為L質(zhì)量為2m的圓筒相接觸,但不栓接。圓筒內(nèi)部右端栓接一完全相同的彈簧P2,用直徑略小于圓筒內(nèi)徑、質(zhì)量為m的小球?qū)椈蒔2壓縮,再用銷釘K將小球鎖定在圓筒內(nèi)(小球與P2不栓接)。球與圓筒內(nèi)壁間的動摩擦因數(shù)為u,圓筒與凹槽水平部分間的動摩擦因數(shù)為2u。用圓筒將彈簧P1也壓縮•,由靜止釋放,圓筒恰好不滑動,F(xiàn)將銷釘K突然拔掉,同時對圓筒施加一水平向左的拉力,使圓筒向左做勻加速運動,到B點時圓筒被卡住立刻停止運動,小球沿半圓形軌道從C點水平拋出。設(shè)最大靜摩擦力等于滑動摩擦力,重力加速度為g,小球可視為質(zhì)點,圓筒壁的厚度忽略不計。

(1) 若小球通過半圓形軌道最高點C時,軌道對小球的壓力是小球重力的3倍,求小球射出圓筒時的速度大小

(2) 若使圓筒運動到B點之前,彈簧P2長度不變,求拉力初始值的取值范圍

(3) 若拉力的初始值為,且小球從C處平拋后,恰好未撞擊圓筒,求圓筒從靜止運動到B點過程中拉力所做的功

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一.選擇題

1.B  2.A  3.BC  4.C  5.ABD  6.C  7.A  8.BD  9.C  10.BD  11.D 12.BD

二.實驗題

13.(1)BC  2)用盡量小的圓圈住所有落點,圓心即落點平均位置 (3)   (各2分)

14.(1)(4分,分壓,外接各占2分)   (2)(4分) (3)(4分)119Ω(116Ω~120Ω都對),偏小

 

三.計算證明題

15.解:

物體從C到A由機械能守恒…………………………………(2分)

得                 …………………………………………(1分)

從A到AB 中點由動能定理………………(2分)

(m)……………………………………………(2分)

 從物體滑上傳送帶開始到速度減為零的過程中

對物體有μmgt mv        傳送帶前進  sv1

電動機作用力  Ff        電動機做功 WFs

解答W=96J                    (各1分)

16、解:(1)小球作勻速圓周運動有mgqE………(2分)

小球在最高點有…………(2分)

解得…………(1分)

(2)電場方向變?yōu)榇怪庇谪Q直環(huán)面向內(nèi)后小球從最高點到最低點有

…………(2分)

在最低點沿豎直方向有…………(2分)

沿水平方向有…………(1分)

環(huán)對小球的作用力…………(1分)

解得   …………(1分)

17.解:

(1)設(shè)兩滑塊碰前A的速度為v1,由動能定理有:

                              (2分)

解得:v1=3m/s                                     (1分)

A、B兩滑塊碰撞,由于時間極短動量守恒,設(shè)共同速度為v

                                    (2分) 

解得:v=1.0m/s                                   (1分)

(2)碰后A、B一起壓縮彈簧至最短,設(shè)彈簧壓縮量為x1,由動能定理有:

            (2分)

解得:x1=0.02m                                      (1分)

設(shè)反彈后A、B滑行了x2距離后速度減為零,由動能定理得:

                      (2分)

解得:x2≈0.05m                                     (1分)

以后,因為qE>μ(Mm)g,滑塊還會向左運動,但彈開的距離將逐漸變小,所以,最大距離為:

Xx2sx10.05m0.05m0.02m0.08m.                  (3分)

18.解:

(1)B球受作用力的加速度m/s2……………(1分)

A球受作用力的加速度    m/s2……………(1分)

B在作用區(qū)中運動的最遠距離m………… …(1分)

B從進入作用區(qū)到穿出作用區(qū)用時Ft1=2mvB …………(1分)

t1=2(s) …(1分)

A運動距離m………………………(1分)

A的速度  m/s    …………………(1分)

A勻速運動的時間 s………………(1分)

A穿出作用區(qū)用時…………………(1分)

t3=1(s) ………………………(1分)

A從開始運動到完全穿過作用區(qū)所用時間tt1t2 t3=4 s…………………(1分)

 (2)要使A、B的動能之和最小,則A穿過作用區(qū)后與B速度相等…(1分)

右動量守恒得……………………………(1分)

AB的動能之和…………………………………(1分)

解得Ek=16.3J…………………………………… …(1分)


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