如圖所示,光滑絕緣的圓形軌道BCDG位于豎直平面內(nèi),軌道半徑為R,下端與水平絕緣軌道在B點(diǎn)平滑連接,整個軌道處在水平向左的勻強(qiáng)電場中.現(xiàn)有一質(zhì)量為m、帶正電的小滑塊(可視為質(zhì)點(diǎn))置于水平軌道上,滑塊受到的電場力大小為mg,滑塊與水平軌道間的動摩擦因數(shù)為0.5,重力加速度為g.求:
(1)若滑塊從水平軌道上距離B點(diǎn)為s=3R的A點(diǎn)由靜止釋放,求滑塊到達(dá)與圓心O等高的C點(diǎn)時的速度大;
(2)在(1)的情況下,求滑塊到達(dá)C點(diǎn)時對軌道的作用力大小;
(3)改變s的大小,使滑塊恰好始終沿軌道滑行,且從G點(diǎn)飛出軌道,求滑塊在圓軌道上滑行過程中的最小速度大。
【知識點(diǎn)】帶電粒子在勻強(qiáng)電場中的運(yùn)動 圓周運(yùn)動 動能定理 D4 E2 I3
【答案解析】 (1) (2)mg (3):
[解析] (1)設(shè)滑塊到達(dá)C點(diǎn)時的速度為v,由動能定理得
qE(s+R)-μmgs-mgR=mv2-0,
而qE=,解得v=.
(2)設(shè)滑塊到達(dá)C點(diǎn)時受到軌道的作用力大小為F,則
F-qE=m,解得F=mg.
根據(jù)牛頓第三定律,滑塊對軌道的作用力大小F′=mg.
(3)要使滑塊恰好始終沿軌道滑行,則滑至圓軌道DG間某點(diǎn)時由電場力和重力的合力提供向心力,此時的速度最小(設(shè)為vn),則有
=m,解得vn=.
【思路點(diǎn)撥】(1)由動能定理求滑塊的速度(2)由牛頓第二定律求出滑塊收到的作用力(3)軌道對滑塊的作用力為零時,速度最小,由牛頓第二定律可以求出最小速度.
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科目:高中物理 來源: 題型:
已知地球質(zhì)量約為火星質(zhì)量的9倍,地球半徑約為火星半徑的2倍,忽略星球自轉(zhuǎn)的影響,則 ( )
A.火星與地球繞太陽一周的時間幾乎相等
B.人在火星上體重會變大
C.在火星與地球上以相同速度豎直跳起,在火星上會跳得較高
D.在火星和地球上發(fā)射衛(wèi)星的第一宇宙速度相同
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科目:高中物理 來源: 題型:
(1)以下說法正確的是 (填入正確選項(xiàng)前的字母,選對1個給2分,選對2個給4分,選對3個給6分,每選錯1個扣3分,最低得分為0分。)
A.某物質(zhì)的密度為,其分子的體積為Vo,分子的質(zhì)量為m,則=
B.在裝滿水的玻璃杯內(nèi),可以不斷地輕輕投放一定數(shù)量的大頭針,水也不會流出,這是由于大頭針填充了水分子間的空隙
C.在油膜法粗測分子直徑的實(shí)驗(yàn)中,把油分子看成球形,是物理學(xué)中的一個理想化模型,因?yàn)榉肿硬⒉徽娴氖乔蛐?/p>
D.物質(zhì)是由大量分子組成的,在這里的分子是組成物質(zhì)的分子、原子、離子的統(tǒng)稱
E.玻璃管道裂口放在火上燒熔,它的尖端就變圓,是因?yàn)槿刍牟Aг诒砻鎻埩Φ淖饔孟拢砻嬉湛s到最小的緣故
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科目:高中物理 來源: 題型:
質(zhì)量為m的物塊,帶電荷量為+Q,開始時讓它靜止在傾角α=60°的固定光滑絕緣斜面頂端,整個裝置放在水平方向、大小為E=mg/Q的勻強(qiáng)電場中,如圖所示,斜面高為H,釋放物塊后,物塊落地時的速度大小為( )
A.2 B.
C.2 D.2
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科目:高中物理 來源: 題型:
如圖所示,在豎直面內(nèi)帶有等量正負(fù)電荷所形成電場的中垂線上有一點(diǎn)P,一個帶正電的帶電粒子A在外力作用下從P點(diǎn)沿著中垂線向下運(yùn)動,下列說法正確的是( )
A.粒子A向下運(yùn)動過程中電場力一定越來越大
B.粒子A向下運(yùn)動過程中電場力一定先增大后減小
C.粒子A向下運(yùn)動過程中所經(jīng)各點(diǎn)電勢一定相等
D.粒子A向下運(yùn)動過程中電勢能一定越來越小
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科目:高中物理 來源: 題型:
如圖,一半徑為R的圓表示一柱形區(qū)域的橫截面(紙面),O為圓心。在柱形區(qū)域內(nèi)加一方向垂直于紙面向外的勻強(qiáng)磁場,一質(zhì)量為m、電荷量為+q的粒子沿圖中直徑從圓上的A點(diǎn)射入柱形區(qū)域,在圓上的D點(diǎn)離開該區(qū)域,已知圖中,現(xiàn)將磁場換為豎直向下的勻強(qiáng)電場,同一粒子以同樣速度沿直徑從A點(diǎn)射入柱形區(qū)域,也在D點(diǎn)離開該區(qū)域。若磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B,不計重力,試求:
(1)電場強(qiáng)度E的大。
(2)經(jīng)磁場從A到D的時間與經(jīng)電場從A到D的時間之比。
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科目:高中物理 來源: 題型:
某同學(xué)選擇多用電表的“×10”擋測量一電阻的阻值。正確操作后得到如圖所示的指針情況。則電阻的阻值約為__________Ω.
(2)為了精確測量該電阻的阻值,該同學(xué)從實(shí)驗(yàn)室找來了下列器材:
電流表A1(0~40mA、內(nèi)阻r1=10Ω)
電流表A2(0~100mA、內(nèi)阻r2≈5Ω)
滑動變阻器R(0~10Ω)
定值電阻R0(阻值為100Ω)
電源E(電動勢6V、有內(nèi)阻)
開關(guān)、導(dǎo)線若干
①實(shí)驗(yàn)中要求調(diào)節(jié)范圍盡可能大,在方框內(nèi)畫出符合要求的電路圖.
②用I1、I2分別表示電流表A1、A2的示數(shù),該同學(xué)通過描點(diǎn)得到了如圖所示的I1-I2圖像,則電阻的阻值為__________Ω
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科目:高中物理 來源: 題型:
、如圖1所示的電路中,理想變壓器原、副線圈匝數(shù)比為5:1,原線圈接入如圖2所示的電壓,副線圈接火災(zāi)報警系統(tǒng)(報警器未畫出),電壓表和電流表均為理想電表,為定值電阻,R為半導(dǎo)體熱敏電阻,其阻值隨溫度的升高而減小。下列說法中正確的是
A.圖2中電壓的有效值為V B.電壓表的示數(shù)為44V
C.R處出現(xiàn)火警時,電流表示數(shù)增大 D.R處出現(xiàn)火警時,電阻消耗的電功率增大
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科目:高中物理 來源: 題型:
一根輕質(zhì)彈簧一端固定,用大小為F1的力壓彈簧的另一端,平衡時長度為l1;改用大小為F2的力拉彈簧,平衡時長度為l2.彈簧的拉伸或壓縮均在彈性限度內(nèi),該彈簧的勁度系數(shù)為( )
| A. | B. | C. | D. |
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