(本題12分)如圖所示的裝置中,平行板電場中有一質(zhì)量為m,帶電量為q的小球,用長L的細(xì)線拴住后在電場中處于平衡狀態(tài)(即平衡位置),此時(shí)線與豎直方向的夾角為θ,兩板間的距離為d,求:
(1)小球帶何種電荷?
(2)兩板間的電勢差是多少?
(3)把線拉成豎直向下的位置,放手后小球到達(dá)平衡位置時(shí)的速度為多大?
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科目:高中物理 來源: 題型:計(jì)算題
如圖所示,M1N1、M2N2是兩根處于同一水平面內(nèi)的平行導(dǎo)軌,導(dǎo)軌間距離是d=0.5m,導(dǎo)軌左端接有定值電阻R=2Ω,質(zhì)量為m=0.1kg的滑塊垂直于導(dǎo)軌,可在導(dǎo)軌上左右滑動(dòng)并與導(dǎo)軌有良好的接觸,滑動(dòng)過程中滑塊與導(dǎo)軌間的摩擦力恒為f=1N,滑塊用絕緣細(xì)線與質(zhì)量為M=0.2kg的重物連接,細(xì)線跨過光滑的定滑輪,整個(gè)裝置放在豎直向上的勻強(qiáng)磁場中,磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度是B=2T,將滑塊由靜止釋放.設(shè)導(dǎo)軌足夠長,磁場足夠大,M未落地,且不計(jì)導(dǎo)軌和滑塊的電阻.g=10m/s2,求:
滑塊能獲得的最大動(dòng)能
滑塊的加速度為a=2m/s2時(shí)的速度
設(shè)滑塊從開始運(yùn)動(dòng)到獲得最大速度的過程中,電流在電阻R上所做的電功是w=0.8J,求此過程中滑塊滑動(dòng)的距離.
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科目:高中物理 來源: 題型:計(jì)算題
(16分)如圖所示,薄平板A長L=1m,質(zhì)量為kg,放在水平地面上,在A上最右端處放一個(gè)質(zhì)量kg的小物體B,已知A與B之間的動(dòng)摩擦因數(shù),A、B兩物體與桌面間的動(dòng)摩擦因數(shù)均為,最初系統(tǒng)靜止,F(xiàn)在對(duì)板A右端施一大小為F=36N的水平恒力作用并開始計(jì)時(shí),則:(取m/s2)
(1)A、B兩物體分離時(shí)F的功率P;
(2)在t=5s時(shí)B與平板A左端的距離x;
(3)在t=5s內(nèi)平板A克服摩擦力做的功W。
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科目:高中物理 來源: 題型:計(jì)算題
如圖,半徑R=0.4m的圓盤水平放置,繞豎直軸OO′勻速轉(zhuǎn)動(dòng),在圓心O正上方h=0.8m高處固定一水平軌道PQ,轉(zhuǎn)軸和水平軌道交于O′點(diǎn)。一質(zhì)量m=1kg的小車(可視為質(zhì)點(diǎn)),在F=4N的水平恒力作用下,從O′左側(cè)x0=2m處由靜止開始沿軌道向右運(yùn)動(dòng),力作用一段距離后撤去,當(dāng)小車運(yùn)動(dòng)到O′點(diǎn)時(shí),從小車上自由釋放一小球,此時(shí)圓盤半徑OA與x軸重合。規(guī)定經(jīng)過O點(diǎn)水平向右為x軸正方向。小車與軌道間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.2,g取10m/s2。
(1)若小球剛好落到A點(diǎn),求小車運(yùn)動(dòng)到O′點(diǎn)的速度;
(2)為使小球剛好落在A點(diǎn),圓盤轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度應(yīng)為多大?
(3)為使小球能落到圓盤上,求水平拉力F作用的距離范圍。
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科目:高中物理 來源: 題型:計(jì)算題
如圖所示空間分為Ⅰ,Ⅱ,Ⅲ三個(gè)足夠長的區(qū)域,各邊界面相互平行,其中Ⅰ,Ⅱ區(qū)域存在勻強(qiáng)電場EI=1.0×104 V/m,方向垂直邊界面豎直向上;EⅡ=×105 V/m,方向水平向右,Ⅲ區(qū)域磁感應(yīng)強(qiáng)度B=5.0 T,方向垂直紙面向里,三個(gè)區(qū)域?qū)挾确謩e為d1=5.0 m,d2=4.0 m,d3= m.一質(zhì)量m=1.0×10-8 kg、電荷量q=1.6×10-6C的粒子從O點(diǎn)由靜止釋放,粒子重力忽略不計(jì).求:
(1)粒子離開區(qū)域Ⅰ時(shí)的速度大;
(2)粒子從區(qū)域Ⅱ進(jìn)入?yún)^(qū)域Ⅲ時(shí)的速度方向與邊界面的夾角;
(3)粒子從O點(diǎn)開始到離開Ⅲ區(qū)域時(shí)所用的時(shí)間.
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科目:高中物理 來源: 題型:計(jì)算題
(11分)如圖甲,在水平地面上固定一傾角為θ的光滑斜面,一勁度系數(shù)為k的輕質(zhì)彈簧的一端固定在斜面底端,彈簧處于自然狀態(tài)。一質(zhì)量為m的滑塊從距離彈簧上端為s0處由靜止釋放,設(shè)滑塊與彈簧接觸過程中沒有機(jī)械能損失,彈簧始終處在彈性限度內(nèi)(不計(jì)空氣阻力,重力加速度大小為g)。
(1)求滑塊與彈簧上端接觸瞬間的動(dòng)能;
(2)若滑塊在沿斜面向下運(yùn)動(dòng)的整個(gè)過程中最大速度大小為vm,求此時(shí)彈簧所具有的彈性勢能;
(3)從滑塊靜止釋放瞬間開始計(jì)時(shí),請(qǐng)?jiān)谝覉D中定性畫出滑塊在沿斜面向下運(yùn)動(dòng)的整個(gè)過程中速度與時(shí)間的關(guān)系圖象。圖中橫坐標(biāo)軸上的t1、t2及t3分別表示滑塊第一次與彈簧上端接觸、第一次速度達(dá)到最大值及第一次速度減為零的時(shí)刻,縱坐標(biāo)軸上的v1為滑塊在t1時(shí)刻的速度大小,vm是題中所指的物理量。(本問不要求寫出計(jì)算過程)
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科目:高中物理 來源: 題型:計(jì)算題
(18分)如圖所示,傾斜軌道AB的傾角為37o,CD、EF軌道水平,AB與CD通過光滑圓弧管道BC連接,CD右端與豎直光滑圓周軌道相連。小球可以從D進(jìn)入該軌道,沿軌道內(nèi)側(cè)運(yùn)動(dòng),從E滑出該軌道進(jìn)入EF水平軌道。小球由靜止從A點(diǎn)釋放,已知AB長為5R,CD長為R,重力加速度為g,小球與斜軌AB及水平軌道CD、EF的動(dòng)摩擦因數(shù)均為0.5,sin37o=0.6,cos37o=0.8,圓弧管道BC入口B與出口C的高度差為1.8R。求:
⑴小球滑到斜面底端C時(shí)速度的大小。
(2)小球?qū)偟紺時(shí)對(duì)軌道的作用力。
(3)要使小球在運(yùn)動(dòng)過程中不脫離軌道,豎直圓周軌道的半徑R’應(yīng)該滿足什么條件?若R’=2.5R,小球最后所停位置距D(或E)多遠(yuǎn)?
注:在運(yùn)算中,根號(hào)中的數(shù)值無需算出。
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科目:高中物理 來源: 題型:計(jì)算題
(19分) 如圖所示,在一傾角為370的絕緣斜面下端O,固定有垂直于斜面的絕緣擋板。斜面ON段粗糙,長度s=0.02m,NM段光滑,長度L=0.5m。在斜面的所在區(qū)域有豎直向下的勻強(qiáng)電場,場強(qiáng)為2×lo5 N/C。有一小滑塊質(zhì)量為2×10-3 kg,帶正電,電量為 1×l0-7C,小滑塊與ON段表面的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.75。將小滑塊從M點(diǎn)由靜止釋放,在運(yùn)動(dòng)過程中沒有電量損失,與擋板相碰后原速返回。已知,,g取 l0m/s2.求:
(1)小滑塊第一次過N點(diǎn)的速度大;
(2)小滑塊最后停在距離擋板多遠(yuǎn)的位置;
(3)小滑塊在斜面上運(yùn)動(dòng)的總路程。
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科目:高中物理 來源: 題型:計(jì)算題
如圖所示,光滑絕緣水平桌面上固定一個(gè)光滑絕緣的擋板ABCD、AB段為直線,BCD段是半徑為R的圓弧,擋板處在場強(qiáng)為E的勻強(qiáng)電場中,電場方向與圓環(huán)直徑MN平行。現(xiàn)使一帶電荷量為+q,質(zhì)量為m的小球由靜止從斜擋板內(nèi)側(cè)上某點(diǎn)釋放,為使小球沿?fù)醢鍍?nèi)側(cè)運(yùn)動(dòng),從D點(diǎn)拋出,求:
(1)小球從釋放點(diǎn)到N點(diǎn)沿電場強(qiáng)度方向的最小距離。
(2)在上問中小球經(jīng)過N點(diǎn)時(shí)對(duì)擋板壓力大小。
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