【題目】如圖所示,絕緣光滑水平軌道ABB端與處于豎直平面內(nèi)的四分之一圓弧形粗糙絕緣軌道BC平滑連接,圓弧的半徑R=040m.在軌道所在空間存在水平向右的勻強電場,電場強度E=10×104N/C.現(xiàn)有一質(zhì)量m=010kg的帶電體(可視為質(zhì)點)放在水平軌道上與B端距離s=10m的位置,由于受到電場力的作用帶電體由靜止開始運動,當運動到圓弧形軌道的C端時,速度恰好為零.已知帶電體所帶電荷量q=80×105Cg10m/s2求:

1)帶電體運動到圓弧形軌道的B端時對圓弧軌道的壓力;

2)帶電體沿圓弧形軌道從B端運動到C端的過程中,摩擦力做的功.

【答案】(1)壓力為5N,方向豎直向下.(2)摩擦力做的功為﹣072J

【解析】試題分析:(1)設(shè)帶電體在水平軌道上運動的加速度大小為a,

根據(jù)牛頓第二定律有

代入數(shù)據(jù)解得

設(shè)帶電體運動到B端的速度大小為vB,由速度與位移關(guān)系

代入數(shù)據(jù)解得

設(shè)帶電體運動到圓軌道B端時受軌道的支持力為N,

根據(jù)牛頓第二定律有

代入數(shù)據(jù)解得:

根據(jù)牛頓第三定律可知,帶電體對圓弧軌道B端的壓力大小N′=N=5N

方向:豎直向下

2)因電場力做功與路徑無關(guān),所以帶電體沿圓弧形軌道運動過程中,

電場力所做的功

設(shè)帶電體沿圓弧形軌道運動過程中摩擦力所做的功為W摩,

對此過程根據(jù)動能定理有

解得

答:(1)帶電體運動到圓弧形軌道的B端時對圓弧軌道的壓力為5N,方向豎直向下.

2)帶電體沿圓弧形軌道從B端運動到C端的過程中,摩擦力做的功為﹣072J

練習冊系列答案
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【題目】如圖所示,在y軸上A點沿平行x軸正方向以發(fā)射一個帶正電的粒子,在該方向距A點3R處的B 點為圓心存在一個半徑為R的圓形有界的勻強磁場,磁場方向垂直紙面向外,當粒子通過磁場后打到x軸上的C點,且速度方向與x軸正向成角斜向下,已知帶電子粒的電量為q,質(zhì)量為m,粒子的重力忽略不計,O點到A點的距離為,求:

1該磁場的磁感應(yīng)強度B的大小。

2若撤掉磁場,在該平面內(nèi)加上一個與y軸平行的有界勻強電場,粒子仍按原方向入射,當粒子進入電場后一直在電場力的作用下打到x軸上的C點且速度。方向仍與x軸正向成角斜向下,則該電場的左邊界與y軸的距離為多少?

3)(選做若撤掉電場,在該平面內(nèi)加上一個與1問磁感應(yīng)強度大小相同的矩形有界勻強磁場,磁場方向垂直紙面向里,粒子仍按原方向入射,通過該磁場后打到x軸上的C點且速度方向仍與x軸正向成角斜向下,則所加矩形磁場的最小面積為多少?

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【題目】如下圖所示,表示磁場對直線電流的作用,其中正確的是

A. A B. B C. C D. D

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【題目】某同學用打點計時器測量做勻加速直線運動的物體的加速度,已知打點計時器所用的交流電源周期為T,在紙帶上打出的點中,選出零點,每隔4個點取1個計數(shù)點,因保存不當紙帶被污染,如圖所示,A、BC、D是一次排列的四個計數(shù)點,僅能讀出其中AB、D三個計數(shù)點到零點的距離分別為:

若無法再做實驗,可由以上信息推知

1)打C點時物體的速度大小表達式為=_______________

2)物體的加速度大小表達式為a=_________。(用T表示)。

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【題目】如圖所示,帶等量異種電荷的平行板金屬板間有 a、b兩點,a 點距A板的距離與 b 點距B板的距離均為 1cm,將一個帶電荷量為08×10-4C的正點電荷由a點移到 b點,電場力做了20×10-4J的功若該電荷所受的電場力為 001N,則平行板金屬板間的距離為_____ cm,B板接地,A板的電勢為_____V

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【題目】某同學在用打點計時器測速度的實驗中,用打點計時器記錄了被小車拖動的紙帶的運動情況,在紙帶上選擇起始點OA、BC、DE五個計數(shù)點,可獲得各計數(shù)點到O的距離s及對應(yīng)時刻小車的瞬時速度v

1)請將C點的測量結(jié)果填在表格中的相應(yīng)位置.

2)在坐標紙上畫出小車的速度-時間圖象.

3)根據(jù)速度-時間圖象判斷小車做的是__________直線運動.

4)小車的加速度大小為 m/s-2.(小數(shù)點后保留兩位)

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【題目】關(guān)于摩擦力做功,下列說法中正確的是( )

A. 靜摩擦力一定不做功

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D. 相互作用的一對靜摩擦力做功的代數(shù)和可能不為0

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【題目】根據(jù)經(jīng)典電磁理論從盧瑟福原子結(jié)構(gòu)模型可以得到的推論是( )

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B. 原子十分穩(wěn)定,原子光譜是線狀譜

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