如图所示,三个完全相同的半圆形光滑轨道竖直放置,分别处在真空、匀强磁场和匀强电场中,轨道两端在同一高度上。三个相同的带正电小球同时从轨道左端最高点由静止开始沿轨
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如图所示,三个完全相同的半圆形光滑轨道竖直放置,分别处在真空、匀强磁场和匀强电场中,轨道两端在同一高度上。三个相同的带正电小球同时从轨道左端最高点由静止开始沿轨
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如图所示,三个完全相同的半圆形光滑轨道竖直放置,分别处在真空、匀强磁场和匀强电场中,轨道两端在同一高度上。三个相同的带正电小球同时从轨道左端最高点由静止开始沿轨道运动,P、M、N分别为轨道的最低点,如图所示,则下列有关判断正确的是
A.小球第一次到达轨道最低点的速度关系v
P
=v
M
>v
N
B.小球第一次到达轨道最低点时 对轨道的压力关系F
P
=F
M
>F
N
C.小球从开始运动到第一次到达轨道最低点所用的时间关系t
P
<t
M
<t
N
D.三个小球到达轨道右端的高度都不相同,但都能回到原来的出发点位置
答案
A
解析
试题分析:小球沿P、M轨道下滑过程都只有重力做功,根据动能定理W
G
=mgR=
知到达底端速度相等,沿N轨道下滑过程电场力做负功,根据动能定理W
G
-W
电
=
,其到达最低点速度要小于沿P、M轨道下滑情况,故选项A正确;根据上述分析知到达最低点的时间关系t
P
=t
M
<t
N
,故选项C错误;选项B中,小球沿P轨道到达底端时,根据牛顿第二定律:F
P
-mg=
=2mg,所以F
P
=3mg,同理小球沿M轨道到达底端时,F
M
-mg-F
洛
=
=2mg,所以F
M
=3mg+F
洛
,小球沿N轨道到达底端时F
N
-mg=
<2mg,故F
M
>F
P
>F
N
,故选项B错误;小球沿轨道P、M下滑后能到达右端同样高度的地方,故选项D错误。
举一反三
(15分)如图,A、B、C三板平行,B板延长线与圆切于P点, C板与圆切于Q点。离子源产生的初速为零、带电量为q、质量为m的正离子被电压为U
0
的加速电场加速后沿两板间中点垂直射入匀强偏转电场,偏转后恰从B板边缘离开电场,经过一段匀速直线运动,进入半径为r的圆形匀强磁场,偏转后垂直C板打在Q点。(忽略粒子所受重力)(
,
,偏转电场极板长
、板间距
,
)求:
(1)偏转电压U;
(2)粒子进入磁场时速度的大小及速度与B板的夹角;
(3)磁感应强度B的大小。
题型:不详
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质量是500g的足球被踢出后,上升的最大高度是8m,在最高点的速度为20m/s,则运动员踢球时对球做的功( )
A.40J
B.100J
C.140J
D
.60J
题型:不详
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(18分)玩具小车连同固定在小车上的水平皮带运输机总质量M=2kg,静止在光滑水平面上;皮带顺时针转动,相对小车的速度保持为
=3m/s;可视为质点的带正电小物块质量m=1kg,电荷量q=0.01C,以水平初速
=9m/s从皮带左端滑上皮带;皮带与小物块间动摩擦因数
=0.8,设整个装置绝缘,小物块在运动过程中q保持不变,g取10m/s
2
。
(1)若皮带足够长,求小物块刚滑上传送带时,物块、小车的加速度大小?小车最终能达到最大速度?
(2)小车右侧足够远处有一内壁光滑、绝缘的竖直圆形轨道,其半径R="0.25m" 。轨道最下端C点与AB等高,C点处有一小缺口,可以让绝缘小物块射入圆形轨道内。小物块以
=5m/s的速度从C处的小缺口冲入圆轨道,在其冲入瞬间,轨道所在空间立即施加一竖直方向的匀强电场。若要使小物块不脱离圆轨道,则匀强电场的大小与方向应满足什么条件?
题型:不详
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(14分)如图所示,水平轨道AB与竖直轨道CD用一光滑的半径R=0.5m的
圆弧BC平滑连接,现有一物块从竖直轨道上的Q点由静止开始释放,已知QC间的长度R=0.5m,物块的质量m=0.2kg,物块与AB和CD轨道间的动摩擦因数均为μ=0.5,重力加速度g取10m/s
2
,求;
(1)物块下滑到水平面后,距离B点的最远距离s为多少?
(2)若整个空间存在一水平向右的匀强电场,电场强度E=1.0×10
6
V/m,并使物块带电,带电量为q=+2.0×10
-6
C,所有接触面均绝缘,现使带电物块从水平面上的P点由静止开始释放(P点未在图中标出),要想使物块刚好能通过Q点,PB间的长度L为多少?
(3)在符合第二问的基础上,物块到达圆弧上C点时,对轨道的压力大小?
题型:不详
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如图所示,空间有一水平方向的匀强电场,一带电微粒以一定初速度从A点沿直线运动到B点,微粒除受到电场力和重力外,不再受其它力,则此过程微粒( )
A.电势能增加
B.电势能减小
C.动能增加
D.动能不变
题型:不详
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