(18分)如图所示,现有一个小物块,质量为m=80g,带上正电荷q =210-4C。与水平的轨道之间的滑动摩擦系数m= 0.2,在一个水平向左的匀强电场中,E
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(18分)如图所示,现有一个小物块,质量为m=80g,带上正电荷q =210-4C。与水平的轨道之间的滑动摩擦系数m= 0.2,在一个水平向左的匀强电场中,E
题型:不详
难度:
来源:
(18分)如图所示,现有一个小物块,质量为m=80g,带上正电荷q =2
10
-4
C。与水平的轨道之间的滑动摩擦系数m= 0.2,在一个水平向左的匀强电场中,E = 4
10
3
V/m,在水平轨道的末端N处,连接一个光滑的的半圆形轨道,半径为R=40cm,取g = 10m/s
2
,求:
(1)若小物块恰能运动到轨道的最高点L,那么小物块应从距N点多远处的A点释放?
(2)如果小物块在上小题中的位置A释放,当它运动到P点(轨道中点)时轨道对它的支持力等于多少?
(3)小物块在位置A释放,当运动到N点时,突然撤去电场,同时加一匀强磁场,磁感应强度
,方向垂直纸面向里,问能否运动到L点?(回答:“能”或“不能”即可)如果小物块最后能落回到水平面MN上,则刚到达MN时小物块的速度大小为多少?
答案
(1)
(2)
(3)能
解析
试题分析:(1)物块能通过轨道最高点L的条件是
(2分)
(1分)
A到L过程根据动能定理有:
(2分)
解得
(1分)
(2)物块由P到L过程根据动能定理有:
(2分)
V
P
=2
m/s (1分)
P点水平方向的支持力和电场力的合力提供向心力:
(2分)
(1分)
(3)去电场,加磁场后,洛伦兹力与速度垂直,垂直圆弧面向外,而且到达N点的速度与之前相同,所有能到达L点 (3分)
小物块从N点运动到最高点再落回到MN水平面时过程,外力没有做功,所以速度的大小
等于第一次经过N点时的速度大小。
由动能定理:
(2分)(或考虑物块N由L到过程,解答也可)
v
t
=
=
(1分)
举一反三
在奥运比赛项目中,高台跳水是我国运动员的强项。质量为60kg的跳水运动员进入水中后受到水的阻力做竖直向下的减速运动,设水对他的阻力大小恒为2600N,那么在他减速下降2m的过程中,下列说法正确的是(g =10m/s
2
)
A.他的动能减少了5200J
B.他的重力势能减少了1200J
C.他的机械能减少了4000J
D.他的机械能保持不变
题型:不详
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在静电场中将一个带电量为
的点电荷由a点移动到b点,已知a、b两点间的电势差
。在此过程中,除电场力外,其他力做的功为
,则该点电荷的动能
A.增加了
B.减少了
C.增加了
D.减少了
题型:不详
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如图所示,不计一切阻力,定滑轮质量忽略不计,A的质量为m,B的质量为3m,两物体由静止开始运动,当B向右移动x时,A的速度大小为___________,绳子的拉力对B做功为___________。
题型:不详
难度:
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将三个木板1、2、3固定在墙角,木板与墙壁和地面构成了三个不同的三角形,如图所示,其中1与2底边相同,2和3高度相同。现将一个可以视为质点的物块分别从三个木板的顶端由静止释放,并沿木板下滑到底端,物块与木板之间的动摩擦因数μ均相同。在这三个过程中,下列说法错误的是( )
A.沿着1下滑到底端时,物块的速度最大
B.物块沿着3下滑到底端的过程中,产生的热量是最多的
C.物块沿着1和2下滑到底端的过程中,产生的热量是一样多的
D.沿着1和2下滑到底端时,物块的速度不同;沿着2和3下滑到底端时,物块的速度相同
题型:不详
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如图,已知斜面倾角30°,物体A质量m
A
=0.4kg,物体B质量m
B
=0.7kg,H=0.5m。B从静止开始和A一起运动,B落地时速度v=2m/s。若g取10m/s
2
,绳的质量及绳的摩擦不计,求:
(1)物体A与斜面间的动摩擦因数。
(2)物体A沿足够长的斜面滑动的最大距离。
题型:不详
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