如图所示,与水平面成37°倾斜轨道AB,其沿直线在C点与半径R=1m的半圆轨道CD相切,全部轨道为绝缘材料制成且放在竖直面内.整个空间存在水平向左的匀强电场,M
题型:不详难度:来源:
如图所示,与水平面成37°倾斜轨道AB,其沿直线在C点与半径R=1m的半圆轨道CD相切,全部轨道为绝缘材料制成且放在竖直面内.整个空间存在水平向左的匀强电场,MN的右侧存在垂直纸面向里的匀强磁场.一个质量为m=0.4kg的带电小球从A点无初速开始沿斜面下滑,至B点时速度为,接着沿直线BC(此处无轨道)运动到达C处进入半圆轨道,进入时无动能损失,且刚好到达D点,从D点飞出时磁场立即消失,不计空气阻力,g=10m/s2,cos37°=0.8,求: (1)小球带何种电荷. (2)小球离开D点后的运动轨迹与直线AC的交点距C点的距离. (3)小球在半圆轨道部分克服摩擦力所做的功.
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答案
(1)正电荷 ;(2)2.26m;(3)27.6J |
解析
试题分析:(1)由小球离开B点后仍能沿直线方向运动,则可确定电场力、与洛伦兹力的方向,从而可得出小球带正电。 (2)依题意可知小球在BC间做匀速直线运动. 在C点的速度为: 在BC段其受力如图所示,设重力和电场力合力为F.
F=qvCB 又F=mg/cos37°=5N 解得: 在D处由牛顿第二定律可得: 将代入上式并化简得: 小球离开D点后作类平抛运动,其加速度为: a=F/m 由得: (3)设CD段摩擦力做功为Wf,由动能定理可得: 克服摩擦力做功: 解得:=27.6J |
举一反三
(13分)如图所示,在粗糙水平台阶上静止放置一质量m=1.0kg的小物块,它与水平台阶表面的动摩擦因数μ=0.25,且与台阶边缘O点的距离s=5m.在台阶右侧固定了一个1/4圆弧挡板,圆弧半径R=m,今以O点为原点建立平面直角坐标系。现用F=5N的水平恒力拉动小物块,已知重力加速度.
(1)为使小物块不能击中挡板,求拉力F作用的最长时间; (2)若小物块在水平台阶上运动时,水平恒力一直作用在小物块上,当小物块过O点时撤去拉力,求小物块击中挡板上的位置的坐标. |
如图甲所示,用一水平力F拉着一个静止在倾角为(的光滑斜面上的物体,逐渐增大F,物体做变加速运动,其加速度a随外力F变化的图像如图乙所示,g取10m/s2,根据图乙中所提供的信息可以计算出( )
A.物体的质量 | B.斜面的倾角 | C.物体能静止在斜面上所施加的最小外力 | D.加速度为6 m/s2时物体的速度 |
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(14分)一物块以一定的初速度沿斜面向上滑,利用速度传感器可以在计算机屏幕上得到其速度大小随时间变化的关系图像如图所示,g取10m/s2。求: (1)物块向上滑行的最大距离S; (2)斜面的倾角θ及物块与斜面间的动摩擦因数μ (结果保留二位小数)。
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质量为2kg的物体,只在两个力F1=2N、F2=10N的作用下,获得的加速度可能为( )A.3m/s2 | B.4m/s2 | C.5m/s2 | D.8m/s2 |
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一个滑雪者,质量m=75kg,以v0=2m/s的初速度沿山坡匀加速滑下,山坡倾角,在t=5s的时间内滑下的路程s=60m,g取10m/s2,求:
(1)滑雪者的加速度是多大? (2)滑雪者受到的阻力(包括摩擦力和空气阻力). |
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