【題目】如圖所示,空間有電場(chǎng)強(qiáng)度E=1. 0 103 V/m豎直向下的電場(chǎng),長(zhǎng)L=0.4 m不可伸長(zhǎng)的輕繩一端固定于O點(diǎn), 另一端系一質(zhì)量m=0.05 kg帶電q=510-4C的小球,拉起小球至繩水平后在A點(diǎn)無(wú)初速度釋放,當(dāng)小球運(yùn)動(dòng)至O點(diǎn)的正下方B點(diǎn)時(shí),繩恰好斷裂,小球繼續(xù)運(yùn)動(dòng)并垂直打在同一豎直平面且與水平面成θ=300,無(wú)限大的擋板MN上的C點(diǎn).重力加速度g=10 m/ s2.試求:
(1)繩子能承受的最大拉力;
(2)A,C兩點(diǎn)的電勢(shì)差;
(3)當(dāng)小球剛要運(yùn)動(dòng)至C點(diǎn)時(shí),突然施加一恒力F作用在小球上,同時(shí)把擋板迅速水平向右移動(dòng)3. 2 m,若小球仍能垂直打在檔板上,所加恒力F的方向的取值范圍.
【答案】(1)3N;(2)1600V;(3)恒力F與豎直向上的夾角α(以順時(shí)針為正)范圍為-15°≤α<150°
【解析】
試題分析:(1)A→B由動(dòng)能定理及圓周運(yùn)動(dòng)知識(shí)有:
(mg+qE)L=
F-(mg+qE)=
代入數(shù)據(jù)可解得:F=3N;vB=4m/s
(2)小球離開(kāi)B點(diǎn)做類平拋運(yùn)動(dòng),到達(dá)C點(diǎn)時(shí)由水平方向速度保持不變有:
小球垂直撞在斜面上,故滿足vC=vB/sin30o=8m/s
根據(jù)動(dòng)能定理有:W電+WG=2qU=
代入數(shù)據(jù)可解得:U=1600V
(3)擋板向右移動(dòng)3.2米,小球沿速度方向運(yùn)動(dòng)了1.6米,若小球做減速運(yùn)動(dòng)恰好垂直打到檔板,則a=v2/(2S)=20m/s2=2g,所以要求a≤2g,F(xiàn)合≤2mg
設(shè)恒力F與豎直方向的夾角為α,作出小球的受力矢量三角形分析如圖所示∴α≤15°(如圖左斜向上)
若小球做勻速直線或勻加速直線運(yùn)動(dòng)垂直打在檔板上,設(shè)恒力F與豎直向上方向的夾角為α,作出小球的受力矢量三角形分析如圖所示 0≤(α+θ)<180°
0°≤α<150°(如圖斜右下方)
綜上:恒力F與豎直向上的夾角α(以順時(shí)針為正)范圍為-15°≤α<150°
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】如圖甲所示,在水平面上固定有平行長(zhǎng)直金屬導(dǎo)軌ab、cd,bd端接有電阻R。導(dǎo)體棒ef垂直軌道放置在光滑導(dǎo)軌上,導(dǎo)軌電阻不計(jì)。導(dǎo)軌右端區(qū)域存在垂直導(dǎo)軌面的勻強(qiáng)磁場(chǎng),且磁感應(yīng)強(qiáng)度B隨時(shí)間t的變化規(guī)律如圖乙所示。在t=0時(shí)刻,導(dǎo)體棒以速度v0從導(dǎo)軌的左端開(kāi)始向右運(yùn)動(dòng),經(jīng)過(guò)時(shí)間2t0開(kāi)始進(jìn)入磁場(chǎng)區(qū)域,取磁場(chǎng)方向垂直紙面向里為磁感應(yīng)強(qiáng)度B的正方向,回路中順時(shí)針?lè)较驗(yàn)殡娏髡较颍瑒t回路中的電流隨時(shí)間t的變化規(guī)律圖像可能是( )
A. B.
C. D.
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】關(guān)于物體做曲線運(yùn)動(dòng)的條件,以下說(shuō)法中正確的是( )
A. 初速度不為零的質(zhì)點(diǎn),受到與初速度的方向不在同一條直線上的外力作用
B. 質(zhì)點(diǎn)可以不受到外力作用
C. 質(zhì)點(diǎn)加速度的方向必須發(fā)生變化
D. 質(zhì)點(diǎn)受到的外力與加速度有一夾角
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】如圖所示,連接平行金屬板P1和P2(板面垂直于紙面)的導(dǎo)線的一部分CD和另一連接電池的回路的一部分GH平行,CD和GH均在紙面內(nèi),金屬板置于磁場(chǎng)中,磁場(chǎng)方向垂直紙面向里。當(dāng)一束等離子體射入兩金屬板之間時(shí),CD段將受到力的作用,則 ( )
A. 等離子體從右方射入時(shí),P1板電勢(shì)較高,CD受力方向背離GH
B. 等離子體從右方射入時(shí),P2板電勢(shì)較高,CD受力方向指向GH
C. 等離子體從左方射入時(shí),P2板電勢(shì)較高,CD受力方向背離GH
D. 等離子體從左方射入時(shí),P1板電勢(shì)較高,CD受力方向指向GH
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】一質(zhì)量為m的雨滴在下落過(guò)程中,加速度越來(lái)越小,最后雨滴將以某一速度勻速下降,在雨滴下降的過(guò)程中,下列說(shuō)法中正確的是( )
A. 雨滴受到的阻力恒定
B. 雨滴受到的阻力越來(lái)越大
C. 雨滴受到的阻力越來(lái)越小
D. 雨滴先做變加速運(yùn)動(dòng),再做勻速運(yùn)動(dòng)
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】在做“用電流表和電壓表測(cè)電池的電動(dòng)勢(shì)E(約3V)和內(nèi)電阻r”的實(shí)驗(yàn)時(shí),部分器材參數(shù)如下:電壓表(量程3V),電流表(量程0.6A),定值電阻R0(阻值為3Ω),滑動(dòng)變阻器R(阻值約30Ω)。
(1)小紅按如圖甲所示的電路圖連接實(shí)物電路,在電路連接正確的情況下,當(dāng)她閉合開(kāi)關(guān)時(shí)發(fā)現(xiàn)電壓表有示數(shù),電流表沒(méi)有示數(shù),反復(fù)檢查后發(fā)現(xiàn)電路連接完好,估計(jì)是某一元件斷路,因此她拿來(lái)多用電表檢查故障。她的操作如下:
a.?dāng)嚅_(kāi)電源開(kāi)關(guān)S;
b.將多用表選擇開(kāi)關(guān)置于×1Ω擋,調(diào)零后,紅黑表筆分別接R兩端,讀數(shù)為30Ω
c.將多用表選擇開(kāi)關(guān)置于×100Ω擋,調(diào)零后,將紅黑表筆分別接電壓表兩端,發(fā)現(xiàn)指針讀數(shù)如圖乙所示,則所測(cè)阻值為____Ω,然后又將兩表筆接電流表兩端,發(fā)現(xiàn)指針位置幾乎不變。由以上操作可判斷發(fā)生斷路故障的元件是____(填元件名稱)。
(2)她設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)電路中定值電阻R0的作用是(說(shuō)出一條理由即可)___。
(3)請(qǐng)根據(jù)電路圖把實(shí)物圖丙沒(méi)完成的連線連接好_____。
(4)在更換規(guī)格相同的元件后,她改變滑動(dòng)變阻器的阻值,測(cè)出了6組對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)并在圖象上描點(diǎn)如圖丁所示,請(qǐng)?jiān)趫D丁中繼續(xù)完成圖象;并根據(jù)圖象可得該電池的電動(dòng)勢(shì)E=____V,電池內(nèi)阻r=____Ω(小數(shù)點(diǎn)后保留兩位數(shù)字)。
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】下列關(guān)于速度的表述中,表示平均速度的是
A. 蘋(píng)果落地時(shí)的速度 B. 足球被踢飛時(shí)的速度
C. 海豚躍出水面時(shí)的速度 D. 小明騎自行車從家到學(xué)校的速度
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】如圖甲所示,長(zhǎng)為4m的水平軌道AB與半徑為R=0.6m的豎直半圓弧軌道BC在B處相連接,有一質(zhì)量為1kg的滑塊(大小不計(jì)),從A處由靜止開(kāi)始受水平向右的力F作用,F的大小隨位移變化關(guān)系如圖乙所示,滑塊與AB間動(dòng)摩擦因數(shù)為0.25,與BC間的動(dòng)摩擦因數(shù)未知,取g =l0m/s2。求:
(1)滑塊到達(dá)B處時(shí)的速度大。
(2)滑塊在水平軌道AB上運(yùn)動(dòng)前2m過(guò)程中所需的時(shí)間;
(3)若滑塊到達(dá)B點(diǎn)時(shí)撤去力F,滑塊沿半圓弧軌道內(nèi)側(cè)上滑,并恰好能達(dá)到最高點(diǎn)C,則滑塊在半圓軌道上克服摩擦力所做的功是多少。
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】(18分)一個(gè)平板小車置于光滑水平面上,其右端恰好和一個(gè)光滑圓弧軌道AB的底端等高對(duì)接,如圖所示。已知小車質(zhì)量M=3.0kg,長(zhǎng)L=2.06m,圓弧軌道半徑R=0.8m。現(xiàn)將一質(zhì)量m=1.0kg的小滑塊,由軌道頂端A點(diǎn)無(wú)初速釋放,滑塊滑到B端后沖上小車;瑝K與小車上表面間的動(dòng)摩擦因數(shù)。(取g=10m/s2)試求:
⑴滑塊到達(dá)B端時(shí),軌道對(duì)它支持力的大;
⑵小車運(yùn)動(dòng)1.5s時(shí),車右端距軌道B端的距離;
⑶滑塊與車面間由于摩擦而產(chǎn)生的內(nèi)能。
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