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【題目】如圖所示,豎直面內的光滑絕緣軌道,處于豎直向下的勻強電場中.一個帶負電的小球從斜軌道上的A點由靜止釋放,沿軌道滑下,已知小球的質量為m,電荷量為-q,勻強電場的場強大小為E,斜軌道的傾角為α,圓軌道半徑為R,斜軌道與圓軌道平滑連接,小球的重力大于所受的電場力.

(1) 求小球沿軌道滑下的加速度的大;

(2) 若使小球通過圓軌道頂端的B點,求A點距圓軌道最低點的豎直高度h1至少為多大;

(3) 若小球從距圓軌道最低點的豎直高度h25R處由靜止釋放,假設其能通過圓軌道頂端B點,求從釋放到B點的過程中小球機械能的改變量.

【答案】12R3)減少3qER.

【解析】

(1)由牛頓第二定律有

(mgqE)sinαma

解得

a

(2)球恰能過B點有:

mgqEm

由動能定理,從A點到B點過程,則有:

由①②解得

h1R.

(3)從釋放到B的過程中,因電場力做的總功為負功,電勢能增加,則增加量:

ΔEqE(h22R)qE(5R2R)3qER.

由能量守恒定律得機械能減少,且減少量為3qER.

答案:(12R3)減少3qER.

練習冊系列答案
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【題目】探究彈力與彈簧伸長量的關系,并測定彈簧的勁度系數(shù)的實驗中,實驗裝置如圖所示.所掛鉤碼的重力相當于對彈簧提供了向右的恒定拉力.實驗時先測出不掛鉤碼時彈簧的自然長度,再將5個鉤碼逐個掛在繩子的下端,每次測出相應的彈簧總長度.

1)有一個同學通過以上實驗測量后,把6組數(shù)據(jù)描點在如圖所示坐標系中,請作出F-L圖線.

_____

2)由此圖線可得出該彈簧的原長L0________ cm,勁度系數(shù)k________ N/m.

3)試根據(jù)該同學以上的實驗情況,幫助他設計一個記錄實驗數(shù)據(jù)的表格(不必填寫其實驗測得的具體數(shù)據(jù))

______

4)該同學實驗時,把彈簧水平放置與彈簧懸掛放置相比較,優(yōu)點:_______;缺點:______.

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【題目】如圖所示,物體沿不同的路徑從A運動到B,其中按不同的路徑:①有摩擦作用;②無摩擦作用,③無摩擦,但有其他外力拉它.比較這三種情況下重力做的功W1、W2W3,重力勢能的變化量ΔEp1、ΔEp2、ΔEp3的關系,以下正確的是(  )

A. W1W2W3 B. W1W2W3

C. ΔEp1=ΔEp2=ΔEp3 D. ΔEp1<ΔEp2<ΔEp3

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【題目】將一電荷量q=-2.0×106C的電荷從無窮遠處移至電場中的A點,克服電場力做功3.0×104J,再將電荷從A點移至B點的過程中,電場力做功2.0×104J,規(guī)定無窮遠處的電勢能為零.則( 。

A. 電荷在A點的電勢能為-3.0×104J

B. A點的電勢為-150 V

C. B點的電勢為-50 V

D. 將電荷量為+2.0×106C的電荷從B點移到無窮遠處的過程中,電荷的電勢能將增加1.0×104J

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【題目】如圖所示,光滑金屬導軌MC、PD水平放置,右端接有阻值為R的定值電阻,左端接直徑為d、電阻為3R的半圓金屬環(huán)MAP。MOP的左側、NQ的右側均分布著豎直向下、磁感應強度大小為B的勻強磁場區(qū)域III,兩磁場邊界之間距離為d。質量為m、長度為d的導體棒ab在大小為F的水平恒力作用下,從金屬環(huán)最左端A點靜止開始沿方向運動。當棒ab運動的距離時速度大小為v1,棒進入磁場區(qū)域II時恰好做勻速運動。棒與導軌接觸良好且不脫離導軌,棒與導軌的電阻均不計。

(1)求導體棒速度為v1時加速度的大;

(2)求導體棒從A點到NQ的過程中,回路內產生的焦耳熱;

(3)若棒運動到NQ邊界時撤去水平力F,求此后棒運動位移x時定值電阻R上的功率P。

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【題目】(題文)如圖給出A、B兩個質點做勻變速直線運動的vt圖象,由圖可知(  )

A. t1時刻AB兩個質點的速度大小相等方向相反

B. t1時刻A、B兩個質點的加速度大小相等方向相反

C. t2時刻質點A的速度大于B的速度,兩者方向相同

D. t2時刻質點A的加速度小于B的加速度,兩者方向相反

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【題目】如圖所示,一水平的淺色長傳送帶上放置一質量為m的煤塊(可視為質點),煤塊與傳送帶之間的動摩擦因數(shù)為μ.初始時,傳送帶與煤塊都是靜止的.現(xiàn)讓傳送帶以恒定的加速度a開始運動,當其速度達到v后,便以此速度做勻速運動.經過一段時間,煤塊在傳送帶上留下了一段黑色痕跡后,煤塊相對于傳送帶不再滑動,關于上述過程,以下判斷正確的是(重力加速度為g)(  )

A. μa之間一定滿足關系

B. 煤塊從開始運動到相對于傳送帶靜止經歷的位移為

C. 煤塊從開始運動到相對于傳送帶靜止經歷的時間為

D. 黑色痕跡的長度為

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A.圖線甲是電壓表V2示數(shù)隨電流變化的圖線

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