【題目】如圖所示,在豎直邊界線O1O2左側(cè)空間存在一豎直向下的勻強(qiáng)電場(chǎng),電場(chǎng)強(qiáng)度大小E=100V/m。電場(chǎng)區(qū)域內(nèi)有一固定的粗糙絕緣斜面AB,其傾角為370,A點(diǎn)距水平地面的高度h=3m;BC段為一粗糙絕緣水平面,其長(zhǎng)度L=3m。斜面AB與水平面BC由一光滑小圓弧連接(圖中未標(biāo)出),豎直邊界線O1O2右側(cè)區(qū)域固定一半徑R=0.5m的半圓形光滑絕緣軌道,CD為半圓形光滑絕緣軌道的直徑,C、D兩點(diǎn)緊貼豎直邊界線O1O2,位于電場(chǎng)區(qū)域的外部(忽略電場(chǎng)對(duì)O1O2右側(cè)空間的影響),F(xiàn)將一質(zhì)量m=1kg、電荷量q=0.1C的帶正電的小物塊(可視為質(zhì)點(diǎn))置于A點(diǎn)由靜止釋放,已知該小物塊與斜面AB和水平面BC間的動(dòng)摩擦因數(shù)均為=0.3,取g=10m/s2,sin370=0.6,cos370=0.8。
(1)求物塊到達(dá)C點(diǎn)時(shí)的速度大。
(2)求物塊到達(dá)D點(diǎn)時(shí)所受軌道的壓力大。
(3)物塊從D點(diǎn)進(jìn)入電場(chǎng)的瞬間,將勻強(qiáng)電場(chǎng)的方向變?yōu)樗椒较,并改變電?chǎng)強(qiáng)度的大小,使物塊恰好能夠落到B點(diǎn),求電場(chǎng)強(qiáng)度的大小和方向。(取=2.24)
【答案】(1)6m/s(2)22N(3)121V/m,水平向左
【解析】
(1)對(duì)物塊從A到C的過(guò)程應(yīng)用動(dòng)能定理求得物塊到達(dá)C點(diǎn)時(shí)的速度;
(2)對(duì)物塊從C到D的過(guò)程應(yīng)用動(dòng)能定理求得物塊到達(dá)D點(diǎn)時(shí)的速度,再對(duì)物塊在D點(diǎn)時(shí)受力分析,由牛頓第二定律求得物塊到達(dá)D點(diǎn)時(shí)所受軌道的壓力;
(3)運(yùn)用運(yùn)動(dòng)的分解將物塊從D到B的過(guò)程分解為水平方向和豎直方向,求得物塊在水平方向的加速度,由牛頓第二定律求得變化后電場(chǎng)強(qiáng)度的大小和方向。
(1)對(duì)物塊由A到C的過(guò)程應(yīng)用動(dòng)能定理可得:
解得:
(2)對(duì)物塊由C到D的過(guò)程應(yīng)用動(dòng)能定理可得:
對(duì)物塊在D點(diǎn)時(shí)受力分析,由牛頓第二定律可得:
解得:、
(3)物塊從D到B的過(guò)程,將運(yùn)動(dòng)分解為水平方向和豎直方向,則:
豎直方向:
水平方向:
解得:,電場(chǎng)方向水平向左
又,解得:
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】如圖,一平行板電容器連接在直流電源上,電容器的極板水平,兩微粒a、b所帶電荷量大小相等、符號(hào)相反,使它們分別靜止于電容器的上、下極板附近,與極板距離相等,F(xiàn)同時(shí)釋放a、b,它們由靜止開始運(yùn)動(dòng),在隨后的某時(shí)刻t,a、b經(jīng)過(guò)電容器兩極板間上半?yún)^(qū)域的同一水平面,a、b間的相互作用和重力可忽略。下列說(shuō)法正確的是
A. 在t時(shí)刻,a和b的電勢(shì)能相等
B. 在t時(shí)刻,a的動(dòng)能比b的大
C. a的質(zhì)量比b的大
D. 在t時(shí)刻,a和b的加速度大小相等
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】如圖所示,A、B兩物塊的質(zhì)量分別為2m和m,靜止疊放在水平地面上,A、B間的動(dòng)摩擦因數(shù)為,B與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力,重力加速度為g,現(xiàn)對(duì)A施加一水平拉力F,則
A. 當(dāng)時(shí),A、B都相對(duì)地面靜止
B. 當(dāng)時(shí),A的加速度為
C. 當(dāng)時(shí),A相對(duì)B滑動(dòng)
D. 無(wú)論F為何值,B的加速度不會(huì)超過(guò)
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】甲、乙兩物體在同一直線上做勻變速直線運(yùn)動(dòng),其速度圖象如圖一所示,則( )
A. 甲、乙兩物體的運(yùn)動(dòng)方向一定相反
B. 在t=4s是,甲、乙兩物體的速度相同
C. 甲物體的加速度比一物體的加速度大
D. 前4s內(nèi)甲、乙兩物體的位移相同
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】如圖所示,在光滑絕緣水平面上三個(gè)小球,兩兩間的距離都是L。A、B電荷量都是+q,質(zhì)量為m,C球質(zhì)量為2m,給C一個(gè)外力F,使三個(gè)小球保持相對(duì)靜止共同加速運(yùn)動(dòng),以下判斷錯(cuò)誤的是( )
A. C球只能帶負(fù)電,且電量為-2q
B. 恒力大小F=3
C. 即使他們的軌跡為曲線,A給B的庫(kù)侖力也不做功
D. 若某時(shí)刻撤去F,則撤去的瞬間C求的加速度大小為2
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】一個(gè)帶正電的小物體,,放在傾角為37,有擋板的絕緣斜面上,空間若加沿斜面向上方向的變化電場(chǎng),其加速度隨電場(chǎng)力變化圖象為圖乙所示,現(xiàn)把斜面放平從靜止開始計(jì)時(shí),改用圖丙中周期性變化的水平電場(chǎng)作用(g取).求:
(1)物體的質(zhì)量及物體與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù);
(2)在圖丙所示周期性變化的水平電場(chǎng)作用下,物體一個(gè)周期內(nèi)的位移大小;
(3)在圖丙所示周期性變化的水平電場(chǎng)作用下,15s內(nèi)電勢(shì)能的變化量。
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】如圖所示,在相距為d的兩個(gè)等高處,固定著電量分別為-Q和+Q的兩個(gè)等量異種點(diǎn)電荷,在它們連線的水平中垂線上固定一根長(zhǎng)為L,內(nèi)壁光滑的絕緣細(xì)管,現(xiàn)有一電量為+q的小球以初速度v0從管口射入,已知靜電力常量為k,則下列說(shuō)法正確的是( )
A. 小球的速度一直減小
B. 受到的庫(kù)侖力先做負(fù)功后做正功
C. 小球的電勢(shì)能保持不變
D. 管壁對(duì)小球的彈力最大值為
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】質(zhì)量為m、帶正電的,電量為+q的小金屬塊A以水平初速度v0從高臺(tái)右邊緣P點(diǎn)進(jìn)入存在著水平向左勻強(qiáng)電場(chǎng)的右側(cè)空間中,場(chǎng)強(qiáng)大小E=2mg/q,高臺(tái)足夠高,則( )
A. 金屬塊做平拋運(yùn)動(dòng)
B. 經(jīng)過(guò)足夠長(zhǎng)的時(shí)間金屬塊一定會(huì)與高臺(tái)右側(cè)邊緣PQ相碰
C. 金屬塊運(yùn)動(dòng)過(guò)程中距高臺(tái)邊緣的最大水平距離為
D. 金屬塊運(yùn)動(dòng)過(guò)程的最小速度為
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】如圖電路中,電源的電動(dòng)勢(shì)E和內(nèi)阻r一定,A、B為平行板電容器的兩塊正對(duì)金屬板,R1為光敏電阻(隨光照強(qiáng)度增大電阻率減。(dāng)R2的滑動(dòng)觸頭P在a端時(shí),閉合開關(guān)S,此時(shí)電流表A和電壓表V的示數(shù)分別為I和U.以下說(shuō)法正確的是( )
A. 若僅將R2的滑動(dòng)觸頭P向b端移動(dòng),則I減小,U增大
B. 若僅增大A、B板間距離,則電容器所帶電荷量減少
C. 若僅用更弱的光照射R1,則I增大,U增大,電容器所帶電荷量增加
D. 若僅用更強(qiáng)的光照射R1,則U變化量的絕對(duì)值與I變化量的絕對(duì)值的比值不變
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