【題目】如圖所示,BCDG是光滑絕緣的圓形軌道,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,整個軌道處在水平向左的勻強(qiáng)電場中.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,滑塊受到的電場力大小為

mg,滑塊與水平軌道間的動摩擦因數(shù)為0.5,重力加速度為g.

1)若滑塊從水平軌道上距離B點(diǎn)s3RA點(diǎn)由靜止釋放,滑塊到B點(diǎn)時速度為多大?

2)求滑塊到達(dá)C點(diǎn)時受到軌道的作用力大。

3)改變s的大小,使滑塊恰好始終沿軌道滑行,且從G點(diǎn)飛出軌道,求滑塊在圓軌道上滑行過程中的最小速度大。

【答案】(1) (2) (3)

【解析】 (1)設(shè)滑塊到達(dá)B點(diǎn)時的速度為v,滑塊從AB的過程,由動能定理有

解得;

(2)設(shè)滑塊到達(dá)C點(diǎn)時的速度為vC,滑塊從AC的過程,由動能定理有

設(shè)滑塊到達(dá)C點(diǎn)時受到軌道的作用力大小為F,則

由牛頓第二定律得:

解得

(3)要使滑塊恰好始終沿軌道滑行,則滑至圓軌道DG間某點(diǎn),由電場力和重力的合力提供向心力,此時的速度最小(設(shè)為vn),則有

解得

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】如圖所示,三條平行等距的虛線表示電場中的三個等勢面,電勢值分別為、、,實(shí)線是一帶負(fù)電的粒子(不計重力)在該區(qū)域內(nèi)的運(yùn)動軌跡,對于軌跡上的a、b、c三點(diǎn)來說()

A. 粒子必先過a,再到b,然后到c

B. 粒子在三點(diǎn)的合力

C. 粒子在三點(diǎn)的動能大小為

D. 粒子在三點(diǎn)的電勢能大小為

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖為某著陸器經(jīng)過多次變軌后登陸火星的軌跡圖,著陸器先在軌道上運(yùn)動,然后改在圓軌道上運(yùn)動,最后在橢圓周軌道上運(yùn)動,P點(diǎn)是軌道的交點(diǎn)的交點(diǎn),軌道上的PS、Q三點(diǎn)與火星中心在同一直線上P、Q兩點(diǎn)分別是橢圓軌道的遠(yuǎn)火星點(diǎn)和近火星點(diǎn)。且PQ=2QS=2a,著陸器在軌道1上經(jīng)過P點(diǎn)的速度為v1,在軌道2上經(jīng)過P點(diǎn)的速度為v2,在軌道3上經(jīng)過P點(diǎn)的速度為v3,下列說法正確的是

A. 著陸器在P點(diǎn)由軌道進(jìn)入軌道需要點(diǎn)火加速

B. 著陸器在軌道上由P點(diǎn)運(yùn)動到S點(diǎn)的時間是著陸器在軌道上由P點(diǎn)運(yùn)動到Q點(diǎn)的時間之比是

C. 著陸器在在軌道上經(jīng)過P點(diǎn)的加速度可表示為

D. 著陸器在軌道S點(diǎn)與在軌道P點(diǎn)的加速度大小相等

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,傳送帶與水平面的夾角θ=37°,并以v=10 m/s的速率逆時針轉(zhuǎn)動,在傳送帶的A端輕輕地放一小物體.若已知物體與傳送帶之間的動摩擦因數(shù)μ=0.5,傳送帶A端到B端的距離L=16 m,則小物體從A端運(yùn)動到B端所需的時間為多少?(g10 m/s2,sin 37°=0.6,cos 37°=0.8)

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,相距20cm的平行金屬導(dǎo)軌所在平面與水平面夾角θ=37°,現(xiàn)在導(dǎo)軌上放一質(zhì)量為330g的金屬棒ab,它與導(dǎo)軌間動摩擦因數(shù)為0.50,整個裝置處于磁感應(yīng)強(qiáng)度為2T的豎直向上勻強(qiáng)磁場中,導(dǎo)軌所接的電源電動勢為15V,內(nèi)阻不計,滑動變阻器的阻值滿足要求,其他部分電阻不計,取g=10m/s2,為了保證ab處于靜止?fàn)顟B(tài),則:

1ab通入的最大電流為多少?

2ab通入的最小電流為多少?

3R的調(diào)節(jié)范圍是多大?

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】光滑絕緣水平面上固定兩個等量點(diǎn)電荷,它們連線的中垂線上有A、B、C三點(diǎn),如圖甲所示。一帶正電粒子由A點(diǎn)靜止釋放,并以此時為計時起點(diǎn),沿光滑水平面經(jīng)過B、C兩點(diǎn)(圖中未畫出),其運(yùn)動過程的v-t圖象如圖乙所示,其中圖線在B點(diǎn)位置時斜率最大,根據(jù)圖線可以確定( 。

A. 中垂線上B點(diǎn)電場強(qiáng)度最大 B. 中垂線上B點(diǎn)電勢最高

C. 電荷在B點(diǎn)時的加速度為m/s2 D. UBCUAB

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】在用電火花計時器(或電磁打點(diǎn)計時器)研究勻變速直線運(yùn)動的實(shí)驗中,某同學(xué)打出了一條紙帶,已知計時器打點(diǎn)的時間間隔為0.02s,他按打點(diǎn)先后順序每5個點(diǎn)取1個計數(shù)點(diǎn),得到了O、A、BC、D等幾個計數(shù)點(diǎn),如圖所示,則相鄰兩個計數(shù)點(diǎn)之間的時間間隔為_____s.用刻度尺量得OA=1.50cm,AB=1.90cm,BC=2.30cm,CD=2.70cm.由此可知,紙帶做_____運(yùn)動(選填勻加速勻減速),打C點(diǎn)時紙帶的速度大小為_____m/s.物體運(yùn)動的加速度為_____m/s2(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,半徑的光滑半圓環(huán)軌道處于豎直平面內(nèi),半圓環(huán)與粗糙的水平地面相切于圓環(huán)的端點(diǎn)一質(zhì)量的小球,以初速度在水平地面上向左作加速度的勻減速直線運(yùn)動,運(yùn)動后,沖上豎直半圓環(huán),最后小球落在C點(diǎn)重力加速度求:

(1)物體運(yùn)動到A點(diǎn)時的速度大小

(2)AC的距離為1.2m求小球經(jīng)過B點(diǎn)時對軌道的壓力大小;

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,在勻強(qiáng)磁場中,一矩形金屬線圈兩次分別以不同的轉(zhuǎn)速,繞與磁感線垂直的軸勻速轉(zhuǎn)動,產(chǎn)生的交變電動勢圖象如圖中曲線a、b所示,則(  )

A. 兩次t=0時刻線圈平面均與中性面重合

B. 曲線a、b對應(yīng)的線圈轉(zhuǎn)速之比為3:2

C. 曲線a表示的交變電動勢頻率為0.25 Hz

D. 交流電b可以加在耐壓值為8V的電容器兩端

查看答案和解析>>

同步練習(xí)冊答案