(12分)如图所示,光滑水平轨道与半径为R的光滑竖直半圆轨道在B点平滑连接。在过圆心O的水平界面的下方分布有水平向右的匀强电场。现有一个质量为m、电量为+q的小
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(12分)如图所示,光滑水平轨道与半径为R的光滑竖直半圆轨道在B点平滑连接。在过圆心O的水平界面的下方分布有水平向右的匀强电场。现有一个质量为m、电量为+q的小
题型:不详
难度:
来源:
(12分)如图所示,光滑水平轨道与半径为R的光滑竖直半圆轨道在B点平滑连接。在过圆心O的水平界面的下方分布有水平向右的匀强电场。现有一个质量为m、电量为+q的小球从水平轨道上的A点由静止释放,小球运动到C点离开圆轨道后,经界面MN上的P点进入电场(P点恰好在A点的正上方,小球可视为质点,小球运动到C之前电量保持不变,经过C点后电量立即变为零)。已知A、B间的距离为2R,重力加速度为g。在上述运动过程中,
α
D
求:①电场强度E的大小;
②小球在圆轨道上运动时的最大速率;
③小球对圆轨道的最大压力。
答案
①
②
③
解析
试题分析:①设小球过C点时的速度为v
c
,小球从A到C的过程中由动能定
理得
由平抛运动可得
和
联立可得
②设小球运动到圆周D点时的速度最大且为v,如图所示,OD与
竖直方向的夹角为α,由动能定理
由数学知识可得,当α=45°时动能最大
由此可得:
③由于小球在D点时的速度最大,且此时电场
力与重力的合力恰如沿半径方向。所以
代入数据得
点评:本题学生要清楚小球在AB段做匀加速直线运动,进入圆轨道后做圆周运动,从C到P做平抛运动,然后用相应的规律去解题。
举一反三
如图所示,一根光滑绝缘细杆与水平面成α=30°的角倾斜固定.细杆的一部分处在场强水平向右的匀强电场中,场强E=2×10
4
N/C.在细杆上套有一个带电荷量为q=
×10
-5 C
、质量为m=3×10
-2 kg
的小球.现使小球从细杆的顶端A由静止开始沿杆滑下,并从B点进入电场。已知A、B间的距离s
1
=0.4 m,g=10 m/s
2
.
试求:
(1)小球到达B点的速度大小;
(2)若小球从B点滑到C点距离S
0
=0.4m,则小球到达C点的速度大小。
题型:不详
难度:
|
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如图所示,一质量为m的物块放在水平地面上,现在对物块施加一个大小为F的水平恒力,使物块从静止开始向右移动距离x后立即撤去F.物块与水平地面间的动摩擦因数为μ.
求:(1)撤去F时,物块的速度大小;
(2)撤去F后,物块还能滑行多远;
题型:不详
难度:
|
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小物块A的质量为m,物块与坡道间的动摩擦因数为μ,水平面光滑;坡道顶端距水平面高度为h,倾角为θ;物块从坡道进入水平滑道时,在底端O点处无机械能损失,重力加速度为g.将轻弹簧的一端连接在水平滑道M处并固定在墙上,另一自由端恰位于坡道的底端O点,如图所示.物块A从坡顶由静止滑下,
求:(1)物块滑到O点时的速度大小;
(2)弹簧为最大压缩量d时的弹性势能;
(3)物块A被弹回到坡道上升的最大高度.
题型:不详
难度:
|
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甲、乙、丙三物体的质量之比m
甲
∶m
乙
∶m
丙
=1∶2∶3,它们沿水平面以一定的初速度在摩擦力的作用下减速滑行到停下,滑行距离分别为x
甲
、x
乙
、x
丙
。若它们与水平面间的动摩擦因数相同,初动能相同,则x
甲
∶x
乙
∶x
丙
为( )
A.1∶2∶3
B.1∶1∶1
C.6∶3∶2
D.3∶2∶1
题型:不详
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|
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现有一水平速度为V
0
的子弹,恰好能垂直射穿9块叠在一起的厚度相等、材料相同固定的木板,若将子弹视为质点,子弹所受的阻力恒定,则子弹在刚穿过第五块木板时的速率为:( )
A.
B.
C.
D.
题型:不详
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|
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