【題目】如圖所示,光滑絕緣的四分之三圓形軌道BCDG位于豎直平面內(nèi),軌道半徑為R,下端與水平絕緣軌道在B點(diǎn)平滑連接,整個(gè)軌道處在水平向左的勻強(qiáng)電場(chǎng)中,現(xiàn)有一質(zhì)量為m、帶正電的小滑塊(可視為質(zhì)點(diǎn))置于水平軌道上,滑塊受到的電場(chǎng)力大小為mg,滑塊與水平軌道間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.5,重力加速度為g,求:
(1)若滑塊從水平軌道上距離B點(diǎn)s=3R的A點(diǎn)由靜止釋放,求滑塊到達(dá)圓心O等高的C點(diǎn)的速度大小
(2)在(1)的情況下,求滑塊到達(dá)C點(diǎn)時(shí)對(duì)軌道的作用力大小
(3)若滑塊從水平軌道上距B點(diǎn)為的某點(diǎn)由靜止釋放,使滑塊沿圓軌道滑行過程中不脫離圓軌道,求的范圍
【答案】(1)(2)(3)或者
【解析】
試題分析:(1)設(shè)滑塊到達(dá)C點(diǎn)時(shí)的速度為v,由動(dòng)能定理有
又因?yàn)?/span>,聯(lián)立兩式解得:;
(2)設(shè)滑塊到達(dá)C點(diǎn)時(shí)受到軌道的作用力大小為F,則,
又因?yàn)?/span>,解得:;
(3)先將重力和電場(chǎng)力合成,合力為:
其中:,故方向與豎直方向成37°角斜向左下方;
臨界一:如圖,如果是到達(dá)F點(diǎn)返回,根據(jù)動(dòng)能定理,有:
臨界二:滑塊到達(dá) 等效重力場(chǎng)的最高點(diǎn)G,根據(jù)牛頓第二定律,有: ①
從A到G過程,根據(jù)動(dòng)能定理,有:②
聯(lián)立解得:或者
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】氣缸長(zhǎng)為L=1m(氣缸的厚度可忽略不計(jì)),固定在水平面上,氣缸中有橫截面積為S=100cm2的光滑活塞,活塞封閉了一定質(zhì)量的理想氣體,當(dāng)溫度為t=27℃,大氣壓為p0=1×105Pa時(shí),氣柱長(zhǎng)度為L0=0.4m,F(xiàn)緩慢拉動(dòng)活塞,假設(shè)拉力能夠達(dá)到的最大值為F=500N,求:
①如果溫度保持不變,能否將活塞從氣缸中拉出?(通過計(jì)算說明)
②保持拉力最大值不變,氣缸中氣體溫度至少為多少攝氏度時(shí),才能將活塞從氣缸中拉出?
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】有三個(gè)相同的物體疊放在一起,置于粗糙水平地面上,物體之間不光滑,如圖所示,現(xiàn)用一水平力作用在乙物體上,物體仍保持靜止,下列說法正確的是( )
A. 丙受到地面的摩擦力大小為,方向水平向左
B. 甲受到水平向右的摩擦力作用
C. 乙對(duì)丙的摩擦力大小為,方向水平向右
D. 丙對(duì)乙的摩擦力大小為,方向水平向右
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】如圖所示,虛線AB和CD分別為橢圓的長(zhǎng)軸和短軸,相交于O點(diǎn),兩個(gè)等量異種點(diǎn)電荷分別處于橢圓的兩個(gè)焦點(diǎn)M、N上,下列說法中正確的是( )
A. A、B兩處電勢(shì)、場(chǎng)強(qiáng)均相同
B. C、D兩處電勢(shì)、場(chǎng)強(qiáng)均相同
C. 在虛線AB上O點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)最大,在虛線CD上O點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)也最大
D. 帶負(fù)電的試探電荷在O處的電勢(shì)能小于在B處的電勢(shì)能
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】一個(gè)足夠長(zhǎng)的絕緣斜面,傾角為θ,置于勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,磁感應(yīng)強(qiáng)度為B,方向垂直于紙面向里,與水平面平行,如圖所示,現(xiàn)有一帶電荷量為q,質(zhì)量為m的小球在斜面頂端由靜止開始釋放,小球與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ,則
A. 如果小球帶正電,小球在斜面上的最大速度為
B. 如果小球帶正電,小球在斜面上的最大速度為
C. 如果小球帶負(fù)電,小球在斜面上的最大速度為
D. 如果小球帶負(fù)電,小球在斜面上的最大速度為
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】如圖所示,a、b兩點(diǎn)為負(fù)點(diǎn)電荷Q的電場(chǎng)中以Q為圓心的同一圓周上的兩點(diǎn),a、c兩點(diǎn)為同一條電場(chǎng)線上的兩點(diǎn),則以下說法中正確的是( 。
A. 同一試探電荷在a、b兩點(diǎn)所受電場(chǎng)力相同
B. a、b兩點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)大小相等
C. a、c兩點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)大小關(guān)系為Ea>Ec
D. a、c兩點(diǎn)電勢(shì)相等
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】如圖甲所示,有一磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B、垂直紙面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng),磁場(chǎng)邊界OP與水平方向夾角為45°,緊靠磁場(chǎng)右上邊界放置長(zhǎng)為L,間距為d的平行金屬板M、N,磁場(chǎng)邊界上的O點(diǎn)與N板在同一水平面上,O1、O2是電場(chǎng)左右邊界中點(diǎn).在兩板間存在如圖乙所示的交變電場(chǎng)(取豎直向下為正方向).某時(shí)刻從O點(diǎn)豎直向上同時(shí)發(fā)射兩個(gè)相同的粒子a和b,質(zhì)量為m,電量為+q,初速度不同.粒子a在圖乙中的t=時(shí)刻,從O1點(diǎn)水平進(jìn)入板間電場(chǎng)運(yùn)動(dòng),由電場(chǎng)中的O2點(diǎn)射出.粒子b恰好從M板左端進(jìn)入電場(chǎng).(不計(jì)粒子重力和粒子間相互作用,電場(chǎng)周期T未知)
求:(1)粒子a、b從磁場(chǎng)邊界射出時(shí)的速度va、vb;
(2)粒子a從O點(diǎn)進(jìn)入磁場(chǎng)到射出O2點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的總時(shí)間;
(3)如果交變電場(chǎng)的周期,要使粒子b能夠穿出板間電場(chǎng),求這電場(chǎng)強(qiáng)度大小E0滿足的條件.
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】如圖所示的電路中,兩平行金屬板A、B水平放置,兩板間距離d=40 cm。電源電動(dòng)勢(shì)E=24V,內(nèi)電阻r=1 Ω,電阻R1=6 Ω。閉合開關(guān)S,待電路穩(wěn)定后,將一帶正電的小球從A板小孔上方10 cm處自由釋放,若小球帶電荷量q=1×10-2C,質(zhì)量為m=10-2 kg,不考慮空氣阻力,g取10 m/s2。那么,
(1)滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值R2為多大時(shí),小球恰能到達(dá)B板
(2)若將B板向上移動(dòng),使兩板間的距離減小為原來的一半,帶電小球從仍從原處釋放,是否能到達(dá)B板?若能,求出到達(dá)B板時(shí)的速度;若不能,求出小球離B板的最小距離。
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】某同學(xué)在“探究平拋運(yùn)動(dòng)的規(guī)律”時(shí)做了以下操作。
(1)先采用圖甲所示裝置,用小錘打擊彈性金屬片,金屬片把球A沿水平方向彈出,同時(shí)B球被松開自由下落,觀察到兩球同時(shí)落地。改變小錘打擊力的大小,即可改變球A被彈出時(shí)的速度,兩球仍然同時(shí)落地,這說明_________________________ 。
(2)為了得到平拋運(yùn)動(dòng)的軌跡,可以采用描跡法,也可以采用拍攝閃光照片的方法。
I. 如果采用描跡法描繪小球平拋運(yùn)動(dòng)的軌跡,實(shí)驗(yàn)時(shí)按圖a安裝好器材,需注意斜槽末端________,為了讓小球多次重復(fù)同一平拋軌跡,每次小球需從________位置上滾下。
II. 采用拍攝閃光照片的方法,得到的閃光照片示意圖如圖b所示,對(duì)照片中小球的位置進(jìn)行測(cè)量,可得1與4閃光點(diǎn)豎直距離為15cm,4與7閃光點(diǎn)豎直距離為25cm,各閃光點(diǎn)之間水平距離均為5cm.則各閃光點(diǎn)之間的時(shí)間間隔為_________s;小球拋出時(shí)的速度大小為________m/s;拋出點(diǎn)距閃光點(diǎn)1的豎直距離為__________cm。(不計(jì)空氣阻力,g取10m/s2)
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