如图所示,光滑绝缘细杆竖直放置,它与正电荷Q为圆心的某圆交于B,C两点,质量为m,带电荷量为-q的有孔小球从杆上A点无初速度下滑,已知q远小于Q,AB=h,BC
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如图所示,光滑绝缘细杆竖直放置,它与正电荷Q为圆心的某圆交于B,C两点,质量为m,带电荷量为-q的有孔小球从杆上A点无初速度下滑,已知q远小于Q,AB=h,BC
题型:不详
难度:
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如图所示,光滑绝缘细杆竖直放置,它与正电荷Q为圆心的某圆交于B,C两点,质量为m,带电荷量为-q的有孔小球从杆上A点无初速度下滑,已知q远小于Q,AB=h,BC=3h,小球滑到B点时速度大小为
,则:(1)小球到C时的速度大小为_
__
__;(2)A、C两点电势差_
__
__。
答案
(1)
(2)
解析
试题分析::(1)因为杆是光滑的,所以小球从A到B过程中只有两个力做功:电场力的功W
AB
和重力的功mgh,由动能定理得
,代入已知条件得电场力做功
,又因为Q为点电荷,B,C为距圆心相等的两点,所以B、C在同一等势面上所以φ
B
=φ
C
,即U
AB
=U
AC
,则
,小球从A到C过程中也只有两个力做功:电场力的功W
AC
和重力的功4mgh,由动能定理
解得
。
(2)因为B、C在同一个等势面上,所以φ
B
=φ
C
,即U
AB
=U
AC
由W
AB
=qU
AB
=qU
AC
得,
故A、C两点电势差为
。
举一反三
如图,水平匀强电场的电场强度为E,一个带电小球质量为m,轻质的绝缘细线长为L,静止时小球位于A点,细线与竖直方向成30°角, 求:
(1)小球带何种电荷?电荷量多少?(5分)
(2)现将小球拉回到竖直方向(图中B点),后由静止释放,小球通过A点位置时的速度大小是多少?(5分)
题型:不详
难度:
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如图所示,在空中
点将质量为
的小球以某一水平速度抛出,将无碰撞地由
点进入竖直平面内半径
的内壁光滑圆管弧形轨道,然后经最低点
无能量损失地进入足够长光滑水平轨道,与另一静止的质量为
小球发生碰撞并粘连在一起(不再分开)压缩弹簧,弹簧左端与小球M栓接,弹簧右端与固定挡板栓接。已知圆管的直径远小于轨道半径
且略大于小球直径,
和竖直方向之间的夹角
,
点与
点的竖直高度差
,弹簧始终在弹性限度内,
。求:
(1)小球在
点抛出的水平初速度
(2)小球运动到最低点
时,小球对轨道的压力
的大小(结果保留一位有效数字)
(3)弹簧压缩过程中,弹簧具有的最大弹性势能
(4)若只将弹簧右侧栓接的挡板改为栓接一个质量为
的光滑小球,水平轨道足够长,其它条件保持不变,则三个小球在整个运动和相互作用过程中小球
第二次达到最大速度时,小球M的速度是多少?
题型:不详
难度:
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如图所示,设AB段是距水平传送带装置高为H=1.25m的光滑斜面,水平段BC使用水平传送带装置,BC长L=5m,与货物包的摩擦系数为μ=0.4,顺时针转动的速度为V=3m/s。设质量为m=1kg的小物块由静止开始从A点下滑,经过B点的拐角处无机械能损失。小物块在传送带上运动到C点后水平抛出,恰好无碰撞的沿圆弧切线从D点进入竖直光滑圆孤轨道下滑。D、E为圆弧的两端点,其连线水平。已知圆弧半径R
2
=1.0m圆弧对应圆心角
,O为轨道的最低点。(g=10m/s
2
,sin37°=0.6,cos37°=0.8)试求:
(1)小物块在B点的速度大小。
(2)小物块在水平传送带BC上的运动时间。
(3)水平传送带上表面距地面的高度。
(4)小物块经过O点时对轨道的压力。
题型:不详
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(13分)如图所示,长木板固定在水平实验台上,在水平实验台右端地面上竖直放有一光滑的被截去八分之三(即圆心角为135°)的圆轨道;放置在长木板A处的小球(视为质点)在水平恒力F的作用下向右运动,运动到长木板边缘B处撤去水平恒力F,小球水平抛出后恰好落在圆轨道C处,速度方向沿C处的切线方向,且刚好能到达圆轨道的最高点D处.已知小球的质量为m,小球与水平长木板间的动摩擦因数为μ,长木板AB长为L, B、C两点间的竖直高度为h,
求:(1)B、C两点间的水平距离x
(2)水平恒力F的大小
(3)圆轨道的半径R
题型:不详
难度:
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,卫星质量为2350kg,地球表面重力加速度
,引力恒量
。(结果保留一位有效数字)求:
(1)地球的质量。
(2)卫星从离开地球轨道进入地月转移轨道最终稳定在离月球表面h=200km的工作轨道上外力对它做了多少功?(忽略地球自转及月球绕地球公转的影响)
题型:不详
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