【題目】如圖所示,BC是半徑為R=1m圓弧形光滑且絕緣的軌道,位于豎直平面內(nèi),其下端與水平絕緣軌道平滑連接,整個軌道處在水平向左的勻強電場中,電場強度為E=2.0×10+4N/C,今有一質(zhì)量為m=1kg、帶正電q=1.0×104C的小滑塊,(體積很小可視為質(zhì)點),從C點由靜止釋放,滑到水平軌道上的A點時速度減為零.若已知滑塊與水平軌道間的動摩擦因數(shù)為μ=0.2,求:

1)滑塊通過B點時的速度大小;

2)滑塊通過B點時圓軌道B點受到的壓力大;

3)水平軌道上A、B兩點之間的距離.

【答案】14m/s226N3L=2m

【解析】試題分析:(1)小滑塊從CB的過程中,只有重力和電場力對它做功,根據(jù)動能定理求解.

2)應(yīng)用牛頓第二定律,可求對B點的壓力;

3)對整個過程研究,重力做正功,水平面上摩擦力做負功,電場力做負功,根據(jù)動能定理求出水平軌道上A、B兩點之間的距離.

解:(1)小滑塊從CB的過程中,只有重力和電場力對它做功,

設(shè)滑塊通過B點時的速度為vB,根據(jù)動能定理有:

mgR﹣qER=m

解得:vB===4m/s

2)設(shè)滑塊在B點對B點壓力為F,軌道對滑塊支持力為F′,由牛頓第三定律得,兩力大小滿足:

F′=F②

對滑塊由牛頓第二定律得:

F′﹣mg=

①②③得,F=3mg﹣2Eq=3×1×10﹣2×2.0×10+4×1.0×104=26N ④

3)小滑塊在AB軌道上運動時,所受摩擦力為f=μmg

小滑塊從C經(jīng)BA的整個過程中,重力做正功,電場力和摩擦力做負功.設(shè)小滑塊在水平軌道上運動的距離(即AB兩點間的距離)為L,則根椐動能定理有:

mgR﹣qER+L﹣μmgL=0

解得L===2m

答:(1)滑塊通過B點時的速度大小為4m/s;

2)滑塊在B點對B點壓力為26N;

3)水平軌道上AB兩點之間的距離L=2m

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】驗證力的平行四邊形定則的實驗時:

(1)除已有的器材(方木板、白紙、細繩套、刻度尺、圖釘和鉛筆),還必須有_____________

(2)如圖所示為驗證力的平行四邊形定則的實驗,三個細線套L1、L2、L3一端共系于一個結(jié)點,另一端分別系于輕質(zhì)彈簧測力計A、B和重物M上,A掛于固定點P.手持B拉動細線,使結(jié)點靜止于O.

(a)某次實驗中A的指針位置如圖所示,其讀數(shù)為______ N;

(b)實驗時要讀出AB的示數(shù),還要在貼于豎直木板的白紙上記錄O點的位置、________、________________

(c)下列實驗要求中必要的是____(填選項的字母代號)

A.彈簧測力計需要在實驗前進行校零

B.細線套方向應(yīng)與木板平面平行

C.需要用托盤天平測量重物M的質(zhì)量

D.彈簧測力計B始終保持水平

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】下列描述中,符合事實的是(  )

A.卡文迪許借助扭秤裝置總結(jié)出了點電荷間相互作用的規(guī)律

B.洛倫茲發(fā)現(xiàn)了磁場對運動電荷的作用規(guī)律

C.法拉第發(fā)現(xiàn)了電流的磁效應(yīng)

D.歐姆發(fā)現(xiàn)了電流通過導(dǎo)體時產(chǎn)生熱效應(yīng)的規(guī)律

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】一彈丸在飛行到距離地面5 m高時僅有水平速度v2 m/s,爆炸成為甲、乙兩塊水平飛出,甲、乙的質(zhì)量比為31,不計質(zhì)量損失,重力加速度g10 m/s2.則下列圖中兩塊彈片飛行的軌跡可能正確的是(  )

A. B.

C. D.

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,虛線是電場中的三個等勢面,相鄰等勢面間的電勢差相同,實線為一個帶正電的質(zhì)點僅在靜電力作用下通過該區(qū)域的運動軌跡,P、Q是軌跡上的兩點,下列說法中正確的是(

A. 三個等勢面中,等勢面a的電勢最低

B. 帶電質(zhì)點一定是從P點向Q點運動

C. 帶電質(zhì)點通過P點時的加速度比通過Q點時小

D. 帶電質(zhì)點通過P點時的動能比通過Q點時小

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】實驗題

實驗一:在探究碰撞中的不變量實驗中,裝置如圖所示,兩個小球的質(zhì)量分別為mAmB.

1mA_______mB(填大于、小于或者等于)

2)現(xiàn)有下列器材,為完成本實驗,必需的器材有_____.

A.秒表 B.刻度尺 C.天平 D.圓規(guī)

3)如果碰撞中動量守恒,根據(jù)圖中各點間的距離, 則下列式子可能成立的是______。(填字母)

A. B. C. D.

實驗二:某學(xué)生用打點計時器研究小車的勻變速直線運動。他將打點計時器接到頻率為50 Hz的交流電源上,實驗時得到一條紙帶。他在紙帶上便于測量的地方選取第一個計時點,在這點下標明A,第六個點下標明B,第十一個點下標明C,第十六個點下標明D,第二十一個點下標明E。測量時發(fā)現(xiàn)B點已模糊不清,于是他測得AC長為14.56 cm、CD長為11.15 cmDE長為13.73 cm,則打C點時小車的瞬時速度大小為______m/s,小車運動的加速大小為________m/s2。(保留三位有效數(shù)字)

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】圖中滑塊M= 2Kg和小球m=1Kg,滑塊可在水平放置的光滑固定導(dǎo)軌上自由滑動,小球與滑塊上的懸點O由一不可伸長的輕繩相連,輕繩長l=1.2m。開始時,輕繩處于水平拉直狀態(tài),小球和滑塊均靜止,現(xiàn)將小球由靜止釋放,當小球到達最低點時,滑塊剛好被一表面涂有粘性物質(zhì)的固定擋板粘住,在極短的時間內(nèi)速度減為零。求

(1)從滑塊與擋板接觸到速度剛好變?yōu)榱愕倪^程中,擋板阻力對滑塊的沖量;

(2)小球從釋放到第一次到達最低點的過程中,繩的拉力對小球做功的大小。

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】(1)為了設(shè)計電路,先用多用電表的歐姆擋粗測未知電阻,采用“×10”擋,調(diào)零后測量該電阻,發(fā)現(xiàn)指針偏轉(zhuǎn)非常大,最后幾乎緊挨滿偏刻度停下來,下列判斷和做法正確的是_________(填字母代號)

A.這個電阻阻值很小,估計只有幾歐姆

B.這個電阻阻值很大,估計有幾千歐姆

C.如需進一步測量可換“×1”擋,調(diào)零后測量

D.如需進一步測量可換“×1k”擋,調(diào)零后測量

(2)某同學(xué)首先用多用電表粗測電阻的大小,將多用表選擇開關(guān)置于“×100”擋,歐姆調(diào)零后,將紅、黑表筆分別接電阻兩端,發(fā)現(xiàn)指針讀數(shù)如圖所示,則所測阻值為_________Ω

(3)用多用表的歐姆擋檢測一個二極管,將多用表的紅表筆與二極管的a端相連,黑表筆與二極管的b端相連,測得二極管的電阻是,將多用表的紅表筆與二極管的b端相連,黑表筆與二極管的a端相連,測得二極管的電阻是900Ω,該實驗說明二極管具有____________的特性,該二極管的正極是_________端。

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】示波管是一種多功能電學(xué)儀器,它的工作原理可以等效成下列情況:如圖所示,真空室中電極K發(fā)出電子(初速度不計),經(jīng)過電壓為U1的加速電場后,由小孔S沿水平金屬板A、B間的中心線射入板中.金屬板長為L,相距為d,當A、B間電壓為U2時電子偏離中心線飛出電場打到熒光屏上而顯示亮點.已知電子的質(zhì)量為m、電荷量為e,不計電子重力,下列情況中一定能使亮點偏離中心距離變大的是( 。

A. U1變大,U2變大 B. U1變小,U2變大

C. U1變大,U2變小 D. U1變小,U2變小

查看答案和解析>>

同步練習(xí)冊答案