(16分)如图所示:矩形区域MNPQ内有水平向右的匀强电场,虚线框外为真空区域;半径为、内壁光滑、内径很小的绝缘半圆管ADB固定在竖直平面内,直径AB垂直于水平
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(16分)如图所示:矩形区域MNPQ内有水平向右的匀强电场,虚线框外为真空区域;半径为、内壁光滑、内径很小的绝缘半圆管ADB固定在竖直平面内,直径AB垂直于水平
题型:不详
难度:
来源:
(16分)如图所示:矩形区域MNPQ内有水平向右的匀强电场,虚线框外为真空区域;半径为
、内壁光滑、内径很小的绝缘半圆管ADB固定在竖直平面内,直径AB垂直于水平虚线MN,圆心O为MN的中点,半圆管的一半处于电场中。一带正电的小球从半圆管的A点由静止开始滑入管内,小球可视为质点,质量为
,电量为
,当小球达到B点时,对管壁的压力为
,重力加速度为
,求:
(1)匀强电场的电场强度
;(2)若小球能从矩形框的右边界NP离开电场,矩形区域MNPQ的最小面积
.
答案
(1)
(2)
解析
试题分析:(1)设小球从B点滑出时的速度为
,
小球过B点时:
(2分)
解得:
A到B,由动能定理有:
(2分)
解得:
( 2分)
(2)小球从B点滑出后,在水平方向做变速直线运动,竖直方向做自由落体运动
水平方向:
(1分)
竖直方向:
( 1分)
设向左减速时间为
,则有
( 1分)
小球向左运动的最大距离:
( 2分)
虚线框MNPQ的最小宽度
设向左减速时间为
,则有
解得
(1分)
小球出电场时,下落的高度
(2分)
虚线框MNPQ高度应满足
故虚线框MNPQ的最小面积
(2分)
举一反三
(20分)如图,在倾角为
的足够长的光滑绝缘斜面上,带正电的物块A和不带电绝缘物块B相距
.
,物块A位于斜面底端,斜面处于范围足够大、方向平行斜面向上的匀强电场中。将A、B同时由静止释放,两物块恰好在AB中点处发生第一次碰撞, A、B碰撞过程相互作用时间极短,已知A、B碰撞过程无机械能损失,且A的电荷没有转移,A、B均可视为质点,重力加速度为
。求:
(1)第一次相碰前瞬间A、B的速度大小;
(2)第一次碰撞后,第二次碰撞前,A、B之间的最大距离;
(3)若斜面长度有限,要使A、B仅能在斜面上发生两次碰撞,试求斜面长度的范围。
题型:不详
难度:
|
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A.车速越大,它的惯性越大
B.质量越大,它的惯性越大
C.车速越大,刹车后滑行的路程越长
D.车速越大,刹车后滑行的路程越长,所以惯性越大
题型:不详
难度:
|
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(14分)如图所示,一儿童玩具静止在水平地面上,一个幼儿沿与水平面成53°角的恒力拉着它沿水平面运动,已知拉力F=4.0N,玩具的质量m=0.5kg,经过时间t=2.0s,玩具移动了距离x=4.8m,这时幼儿松开手,玩具又滑行了一段距离后停下.
(1)全过程玩具的最大速度是多大?
(2)松开手后玩具还能运动多远?
(取g=10m/s2.sin53°=0.8,cos53°=0.6)
题型:不详
难度:
|
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(12分)质量为60kg的消防队员从一根固定的竖直金属杆上由静止滑下,经2.5 s落地。消防队员受到的竖直向上的摩擦力变化情况如图所示,取g=10m/s
2
。在消防队员下滑的过程中:
(1)他落地时的速度多大?
(2)他克服摩擦力做的功是多少?
题型:不详
难度:
|
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(14分)如图所示,AB是一段位于竖直平面内的光滑轨道,高度为h,末端B处的切线方向水平.一个质量为m的小物体P从轨道顶端A处由静止释放,滑到B端后飞出,落到地面上的C点,轨迹如图中虚线BC所示.已知它落地时相对于B点的水平位移OC=l.现在轨道下方紧贴B点安装一水平传送带,传送带的右端与B的距离为
.当传送带静止时,让P再次从A点由静止释放,它离开轨道并在传送带上滑行后从右端水平飞出,仍然落在地面的C点.(不计空气阻力)
(1)求P滑至B点时的速度大小;
(2)求P与传送带之间的动摩擦因数μ;
(3)当传送带运动时(其他条件不变),P的落地点为仍为C点,求传送带运动方向及速度v的取值范围.
题型:不详
难度:
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