(10分)如圖所示,在水平方向的勻強電場中有一表面光滑、與水平面成角的絕緣直桿,其下端(端)距地面高度。有一質(zhì)量的帶電小環(huán)套在直桿上,正以某一速度,沿桿勻速下滑,小環(huán)離桿后正好通過端的正下方點處。(取,)
求:(1)小環(huán)離開直桿后運動的加速度大小和方向。
(2)小環(huán)從C運動到P過程中的動能增量。
科目:高中物理 來源: 題型:計算題
(16分)一輕質(zhì)細繩一端系一質(zhì)量為m=0.05kg的小球A,另一端掛在O點,O到小球的距離為L=0.1m,小球跟水平面接觸,但無相互作用,在球的兩側等距離處分別固定一個光滑的斜面和一個擋板,如圖所示,水平距離s=2m.現(xiàn)有一滑塊B,質(zhì)量也為m,從斜面上滑下,與小球發(fā)生碰撞,每次碰后,滑塊與小球速度均互換,已知滑塊與擋板碰撞時不損失機械能,水平面與滑塊間的動摩擦因數(shù)為μ=0.25,若不計空氣阻力,并將滑塊和小球都視為質(zhì)點,g取10m/s2.試問:
⑴若滑塊B從斜面某一高度h處滑下與小球第一次碰撞后,使小球恰好在豎直平面內(nèi)做圓周運動,求此高度h;
⑵若滑塊B從h′=5m處下滑與小球碰撞后,小球在豎直平面內(nèi)做圓周運動,求小球做完整圓周運動的次數(shù).
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科目:高中物理 來源: 題型:計算題
(12分)如圖所示,正方形木板水平放置在地面上,木板的中心靜置一小滑塊。為將木板從滑塊下抽出,需要對木板施加一個作用線通過木板中心點的水平恒力F.已知木板邊長L=m,質(zhì)量M= 3kg,滑塊質(zhì)量m=2kg,滑塊與木板、木板與地面間的動摩擦因數(shù)均為(取g=10,設最大靜摩擦力等于滑動摩擦力),求:
(1)水平拉力至少多大才能將木板抽出;
(2)當水平恒力F=29N時,在木板抽出時滑塊能獲得的最大速度.
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科目:高中物理 來源: 題型:計算題
(15分)如圖所示,粗糙平臺高出水平地面h=1.25m,質(zhì)量為m=1kg的物體(視作質(zhì)點)靜止在與平臺右端B點相距L=2.5m的A點,物體與平臺之間的動摩擦因數(shù)為μ=0.4,F(xiàn)對物體施加水平向右的推力F=12N,作用一段時間t0后撤去,物體向右繼續(xù)滑行并沖出平臺,最后落在與B點水平距離為x=1m的地面上的C點,忽略空氣的阻力,取g=10m/s2。求:
(1)物體通過B點時的速度;
(2)推力的作用時間t0。
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科目:高中物理 來源: 題型:計算題
在方向水平的勻強電場中,絕緣細線的一端連著一個質(zhì)量為m的帶電小球,另一端懸掛于O點。將小球拿到A點(此時細線與電場方向平行)無初速釋放,已知小球擺到B點時速度為零,此時細線與豎直方向的夾角為θ=30°,求:
(1)小球速度最大的位置。
(2)小球速度最大時細線對小球的拉力。
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科目:高中物理 來源: 題型:計算題
銀川市中山公園環(huán)境宜人,里面還有很多供游客游玩的游樂項目,其中有一種叫“飛椅”,示意圖如圖所示,長為L的鋼繩一端系著座椅,另一端固定在半徑為r的水平轉盤邊緣,轉盤可繞穿過其中心的豎直軸轉動.當轉盤以角速度ω勻速轉動時,鋼繩與轉軸在同一豎直平面內(nèi),與豎直方向的夾角為θ,不計鋼繩的重力,求:
轉盤轉動的角速度ω與夾角θ的關系.
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科目:高中物理 來源: 題型:計算題
(12分)如圖所示,水平絕緣軌道AB與處于豎直平面內(nèi)的半圓形絕緣光滑軌道BC平滑連接,半圓形軌道的半徑R=0.40m。軌道所在空間存在水平向右的勻強電場,電場強度E=1.0×104 N/C。現(xiàn)有一電荷量q=+1.0×10-4C,質(zhì)量m="0.10" kg的帶電體(可視為質(zhì)點),在水平軌道上的P點由靜止釋放,帶電體運動到圓形軌道最低點B時的速度vB=5.0m/s。已知帶電體與水平軌道間的動摩擦因數(shù)μ=0.50,重力加速度g=10m/s2。求:
(1)帶電體運動到圓形軌道的最低點B時,圓形軌道對帶電體支持力的大;
(2)帶電體在水平軌道上的釋放點P到B點的距離L1;
(3)帶電體第一次經(jīng)過C點后,落在水平軌道上的位置到B點的距離L2。
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科目:高中物理 來源: 題型:計算題
(10分)如圖所示,A、B為一對平行板,板長為L,兩板距離為d,板間區(qū)域內(nèi)充滿著勻強磁場,磁感應強度大小為B,方向垂直紙面向里,一個質(zhì)量為m,帶電荷量為+q的帶電粒子自靜止開始經(jīng)M、N兩平行金屬板間的電場加速后,從A、B兩板的中間沿垂直于磁感線的方向射入磁場。(不計粒子的重力)求:
(1)若粒子的初速度為0,M、N兩板間的電壓為U,求射出電場時粒子的速度?
(2)粒子以上述速度射入勻強磁場后做圓周運動的半徑是多大?
(3)MN兩極板間的電壓U應在什么范圍內(nèi),粒子才能從磁場內(nèi)射出?
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科目:高中物理 來源: 題型:計算題
某研究性學習小組用如圖所示的裝置來選擇密度相同、大小不同的球狀納米粒子。密度相同的粒子在電離室中被電離后帶正電,電量與其表面積成正比。電離后粒子緩慢通過小孔O1進入極板間電壓為U的水平加速電場區(qū)域I,再通過小孔O2射入相互正交的恒定勻強電場和勻強磁場區(qū)域II,其中磁場的磁感應強度大小為B,方向垂直紙面向外。收集室的小孔O3與O1、O2在同一條水平線上。實驗發(fā)現(xiàn):半徑為r0的粒子,其質(zhì)量為m0、電量為q0,剛好能沿O1O3直線射入收集室。不計納米粒子重力和粒子之間的相互作用力。(球形體積和球形面積公式分別為)。求:
(1)圖中區(qū)域II的電場強度E;
(2)半徑為r的粒子通過O2時的速率v;
(3)試討論半徑r≠r0的粒子進入?yún)^(qū)域II后將向哪個極板偏轉。
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