【題目】一光滑絕緣半圓環(huán)軌道固定在豎直平面內(nèi),與光滑絕緣水平面相切于B 點,軌道半徑為R. 整個空間存在水平向右的勻強電場E,場強大小為,一帶正電小球質(zhì)量為m,電荷量為q,從距B 點為R/3 處的A點以某一初速度沿AB方向開始運動,經(jīng)過B點后恰能運動到軌道的最高點C.(重力加速度為g,sin370=0.6,cos370=0.8)則:
(1)帶電小球從A 點開始運動時的初速度v0多大?
(2)帶電小球從軌道最高點C經(jīng)過一段時間運動到光滑絕緣水平面上D點(圖中未標記),B 點與D 點的水平距離多大?
【答案】(1) (2)
【解析】
(1)小球在半圓環(huán)軌道上運動時,當小球所受重力、電場力的合力方向與速度垂直時,速度最小。設(shè)此時的速度為 v,由于合力恰好提供小球圓周運動的向心力,由牛頓第二定律得:
解得
由等效法可得:該點(圖中未標出)小球所受合力與豎直方向夾角,則θ=37 o,從A點到該點由動能定理:
解得
(2)設(shè)小球運動到 C 點的速度為 v C , 小球從 A 點到 C 點由動能定理:
解得
當小球離開 C 點后,在豎直方向做自由落體,水平方向做勻加速直線運動,設(shè) C 點到 D 點的運動時間為t。令水平方向的加速度為 a,B 點到 D 點的水平距離為 x
水平方向:
豎直方向:
聯(lián)立解得:
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【題目】如圖所示為某同學設(shè)計的多用電表的原理示意圖。虛線框中S為一個單刀多擲開關(guān),通過操作開關(guān),接線柱B可以分別與觸點1、2、3接通,從而實現(xiàn)使用多用電表測量不同物理量的不同功能。關(guān)于此多用電表,下列說法中正確的是( )
A. 當S接觸點2時,多用電表處于測量電阻的擋位
B. 當S接觸點3時,多用電表處于測量電流的擋位
C. 接線柱A為“+”接線柱
D. 接線柱A為“—”接線柱
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【題目】一半徑為R的半圓形豎直圓柱面,用輕質(zhì)不可伸長的細繩連接的A、B兩球,懸掛在圓柱面邊緣兩側(cè),A球質(zhì)量為B球質(zhì)量的2倍,現(xiàn)將A球從圓柱邊緣處由靜止釋放,如圖所示,已知A球始終不離開圓柱內(nèi)表面,且細繩足夠長,若不計一切摩擦.求:
(1)A球沿圓柱內(nèi)表面滑至最低點時速度的大小.
(2)從A被釋放到B上升到最大高度過程中,繩子拉力對A球所做的功
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【題目】如圖所示的電路中,電源電動勢為E,內(nèi)阻為r=0.5R,L1和L2為相同的燈泡,每個燈泡的電阻阻值可視為恒定且均為R,定值電阻阻值也為R,電壓表為理想電表,K為單刀雙擲開關(guān),當開關(guān)由1位置打到2位置時( )
A. 電壓表讀數(shù)將變大
B. L2將變亮
C. 電源的輸出功率變大
D. 電源的總功率減小
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【題目】如圖所示,在光滑水平面上有兩塊木塊A和B,質(zhì)量均為m,B的左側(cè)固定一輕質(zhì)彈簧.開始時B靜止,A以初速度v0向右運動與彈簧接觸,則在相互作用的過程中( )
A. 任意時刻,A、B系統(tǒng)的總動能恒定不變
B. 任意時刻,A、B系統(tǒng)的總動量恒定不變
C. 當彈簧壓縮到最短長度時,A與B具有相同的速度
D. 當彈簧恢復到原長時,A與B具有相同的速度
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【題目】在水平的勻強磁場中,用兩根絕緣細繩懸掛一水平導體棒,當導體棒通以向右的電流I時,此時繩子受力都為T,如圖所示,為使T=0,可以采用的辦法是:
A. 增大電流強度到某一個數(shù)值;
B. 減小電流強度到某一個數(shù)值;
C. 使電流I的方向相反;
D. 使磁場B的方向相反。
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【題目】如圖所示,傾角為θ=30°、足夠長的光滑平行金屬導軌MN、PQ相距L1=0.4 m,B1=5 T的勻強磁場垂直導軌平面向上.一質(zhì)量m=1.0kg的金屬棒ab垂直于MN、PQ放置在導軌上,且始終與導軌接觸良好,其電阻r=1 Ω.金屬導軌上端連接右側(cè)電路,R1=1.5 Ω,R2=1.5 Ω.R2右側(cè)兩端通過細導線連接質(zhì)量M=0.6 kg的正方形金屬框cdef,正方形邊長L2=0.2 m,每條邊電阻r0為1 Ω,金屬框處在一方向垂直紙面向里、B2=5T的勻強磁場中.現(xiàn)將金屬棒由靜止釋放,不計其他電阻及滑輪摩擦,g取10 m/s2.
(1)若將電鍵S斷開,求棒下滑過程中的最大速度.
(2)若電鍵S閉合,每根細導線能承受的最大拉力為3.4N,開始時線框豎直,上、下邊水平,求細導線剛好被拉斷時棒的速度.
(3)若電鍵S閉合后,從棒釋放到細導線被拉斷的過程中,棒上產(chǎn)生的電熱為3.06 J,求此過程中棒下滑的距離.
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【題目】某同學將一直流電源的總功率PE、輸出功率PR和電源內(nèi)部的發(fā)熱功率Pr隨電流I變化的圖線畫在了同一坐標上,如圖7中的a、b、c所示.以下判斷正確的是( )
A. 直線a表示電源的總功率
B. 曲線c表示電源的輸出功率
C. 電源的電動勢E=3V,內(nèi)電阻r=1Ω
D. 電源的最大輸出功率Pm=9W
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【題目】如圖所示,A、B、C為一等邊三角形的三個頂點,某勻強電場的電場線平行于該三角形平面現(xiàn)將電荷量為的正點電荷從A點移到B點,電場力做功為,將另一電荷量為的負點電荷從A點移到C點,克服電場力做功J.
求、各為多少?
邊長為cm,求電場線方向及電場強度大小.
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