【題目】如圖所示,半徑為R=0.4m半圓形絕緣光滑軌道BC與水平絕緣軌道ABB點(diǎn)平滑連接,軌道AB上方有電場強(qiáng)度大小為E=1.0×104N/C,方向向左的勻強(qiáng)電場,F(xiàn)有一質(zhì)量m=0.1kg、電荷量q=+1.0×10-4C的帶電體(可視為質(zhì)點(diǎn)),在水平軌道上的P點(diǎn)由靜止釋放,若帶電體恰好可以沿圓弧軌道運(yùn)動(dòng)到C點(diǎn),并在離開C點(diǎn)后,落回到水平面上的D點(diǎn)(圖中未畫出),重力加速度g=10m/s2。求:

(1)帶電體運(yùn)動(dòng)到圓弧軌道B點(diǎn)時(shí)對軌道的壓力大;

(2)帶電體落回到水平面上的D點(diǎn)到B點(diǎn)的距離。

【答案】(1)6.0N;(2)0

【解析】

(1)帶電體通過C點(diǎn)的速度為vC,則根據(jù)牛頓第二定律有

設(shè)帶電體通過B點(diǎn)的速度為vB,設(shè)軌道對帶電體的支持力大小為N,帶電體在B點(diǎn)時(shí),根據(jù)牛頓第二定律得

帶電體從B運(yùn)動(dòng)到C的過程,根據(jù)動(dòng)能定理得

聯(lián)立解得

N=6.0N

根據(jù)牛頓第三定律知,帶電體運(yùn)動(dòng)到圓形軌道B點(diǎn)時(shí)對圓形軌道的壓力大小

(2)設(shè)帶電體從最高點(diǎn)C落至水平軌道上的D點(diǎn)的時(shí)間為t,根據(jù)運(yùn)動(dòng)的分解有

水平方向的距離

解得

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖,已知某勻強(qiáng)電場方向平行于正六邊形ABCDEF所在平面。已知AB、CD點(diǎn)的電勢分別為15V、12V、6V、3V。現(xiàn)有一電荷量為3e的帶電粒子(不計(jì)重力)從A點(diǎn)以初動(dòng)能12eV沿AC方向射入電場,恰好經(jīng)過B點(diǎn)。下列說法正確的是( 。

A.粒子一定帶正電

B.粒子達(dá)到B點(diǎn)時(shí)的動(dòng)能為3eV

C.若只改變該粒子在A點(diǎn)時(shí)的初速度方向,粒子可能經(jīng)過C點(diǎn)

D.若只改變該粒子在A點(diǎn)時(shí)的初速度方向,粒子可能垂直經(jīng)過直線BF

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,A、B兩物塊的質(zhì)量分別為2mm,靜止疊放在水平地面上。AB間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ,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,F(xiàn)對A施加一水平拉力F,則( )

A. 當(dāng)F2μmg時(shí),A、B都相對地面靜止

B. 當(dāng)F時(shí),A的加速度為

C. 當(dāng)F3μmg時(shí),A相對B滑動(dòng)

D. 無論F為何值,B的加速度不會(huì)超過

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】下圖是用小車拖動(dòng)紙帶 用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器測定勻加速運(yùn)動(dòng)的加速度打出的一條紙帶,電源頻率為50Hz。AB、CD、E為在紙帶上所選的記數(shù)點(diǎn)。相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)間有四個(gè)計(jì)時(shí)點(diǎn)未畫出。

小車與紙帶__________(填左或右)端連接。

⑵AC段小車平均速度vAC=________m/s;打下C點(diǎn)時(shí)小車的瞬時(shí)速度vC =_______m/s

紙帶加速度為a =________m/s2。

(⑵⑶問的計(jì)算結(jié)果保留小數(shù)點(diǎn)后兩位)

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】為了探究加速度與合外力的關(guān)系,甲、乙、丙、丁四個(gè)實(shí)驗(yàn)小組分別采用圖甲、圖乙、圖丙、圖丁所示的實(shí)驗(yàn)裝置,小車總質(zhì)量用M表示(乙圖M包括小車與傳感器,丙圖中M包括小車和與小車固連的小滑輪),鉤碼總質(zhì)量用m表示.丁組同學(xué)先按圖丁將木板有定滑輪的一端墊起,調(diào)錐木板傾角,使小車恰好帶著鉤碼和紙帶一起沿木板向下勻速運(yùn)動(dòng),再保持長木板的傾角不變,取下細(xì)繩和鉤碼,然后接通電源釋放小車,使之由靜止開始加速運(yùn)動(dòng)并在紙帶上打點(diǎn),如圖戊所示.重力加速度g已知,試回答下列問題:

1)甲、乙、丙三組實(shí)驗(yàn)必須平衡小車和長木板之間的摩擦力的實(shí)驗(yàn)小組記_____.(填”“”“

2)甲、乙、丙、丁四組實(shí)驗(yàn)時(shí)必須滿是“M>>m”的實(shí)驗(yàn)小組是_____.(填、、

3)實(shí)驗(yàn)時(shí)各組同學(xué)的操作均完全正確,甲、乙、丙三組同學(xué)作出的α﹣F圖線如圖己所示(乙組同學(xué)所用F為傳感器讀數(shù),丙組同學(xué)所用F為彈簧測力計(jì)示數(shù)),則甲、乙、丙三組實(shí)驗(yàn)對應(yīng)的圖線依次是_____.(填“A”“B”“C”

4)實(shí)驗(yàn)時(shí)丁組同學(xué)操作的小車加速下滑受到的合力F=_____.該組同學(xué)在保持小車質(zhì)量不變的情況下,通過調(diào)整改變小車所受合力,多次實(shí)驗(yàn),由實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)作出的α﹣F圖線如圖庚所示,則小車質(zhì)量為_____kg

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,在平面直角坐標(biāo)系中有一個(gè)垂直紙面向里的圓形勻強(qiáng)磁場,其邊界過原點(diǎn)Oy軸上的點(diǎn)a如圖所示,在平面直角坐標(biāo)系中有一個(gè)垂直紙面向里的圓形勻強(qiáng)磁場,其邊界過原點(diǎn)Oy軸上的點(diǎn)a0,L)、一質(zhì)量為m、電荷量為e的電子從a點(diǎn)以初速度v0平行于x軸正方向射入磁場,并從x軸上的b點(diǎn)射出磁場,此時(shí)速度方向與x軸正方向的夾角為60°。下列說法中正確的是(  )

A.電子在磁場中運(yùn)動(dòng)的軌道半徑為L

B.電子在磁場中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為

C.磁場區(qū)域的圓心坐標(biāo)為(,

D.電子在磁場中做圓周運(yùn)動(dòng)的圓心坐標(biāo)為(0,-2L

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,水平放置的平行板電容器,兩板間距d=8cm,板長L=25cm,接在直流電源上。一個(gè)帶電油滴以v0=0.5m/s的初速度從板間的正中央水平射入,恰好做勻速直線運(yùn)動(dòng),當(dāng)它運(yùn)動(dòng)到P處時(shí)迅速將下板向上提起d=cm,油滴剛好從金屬板末端飛出,g10m/s2。求:

(1)將下板向上提起后,平行板電容器內(nèi)部電場強(qiáng)度E/與原電場強(qiáng)度E的比值;

(2)將下板向上提起后,液滴的加速度大。

(3)油滴從射入電場開始計(jì)時(shí),勻速運(yùn)動(dòng)到P點(diǎn)所用時(shí)間

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖甲所示,豎直面MN的左側(cè)空間中存在豎直方向的勻強(qiáng)電場(上、下及左側(cè)無邊界).一個(gè)質(zhì)量為m、電荷量為q、可視為質(zhì)點(diǎn)的帶正電小球,以水平初速度沿PQ向右做直線運(yùn)動(dòng),Q位于MN上,若小球剛經(jīng)過D點(diǎn)時(shí)(t=0),在電場所在空間疊加如圖乙所示隨時(shí)間做周期性變化、垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場,使得小球再次通過D點(diǎn)時(shí)與PQ連線成90°角,已知D、Q間的距離為2L小于小球在磁場中做圓周運(yùn)動(dòng)的周期,忽略磁場變化造成的影響,重力加速度為g。求:

1)電場強(qiáng)度E的大小和方向;

2的比值;

3)小球過D點(diǎn)后做周期性運(yùn)動(dòng),則當(dāng)小球運(yùn)動(dòng)的周期最大時(shí),求出此時(shí)磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小及運(yùn)動(dòng)的最大周期。

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,等邊三角形AQC的邊長為2L,PD分別為AQ、AC的中點(diǎn).水平線QC以下是向左的勻強(qiáng)電場,區(qū)域(梯形PQCD)內(nèi)有垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場,磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B0;區(qū)域(三角形APD)內(nèi)的磁場方向垂直紙面向里,區(qū)域(虛線PD之上、三角形APD以外)的磁場與區(qū)域內(nèi)大小相等、方向相反.帶正電的粒子從Q點(diǎn)正下方、距離Q點(diǎn)為LO點(diǎn)以某一速度射入電場,在電場作用下以速度v0垂直QC到達(dá)該邊中點(diǎn)N,經(jīng)區(qū)域再從P點(diǎn)垂直AQ射入?yún)^(qū)域(粒子重力忽略不計(jì))

(1)求該粒子的比荷

(2)求該粒子從O點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到N點(diǎn)的時(shí)間t1和勻強(qiáng)電場的電場強(qiáng)度E;

(3)若區(qū)域和區(qū)域內(nèi)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為3B0,則粒子經(jīng)過一系列運(yùn)動(dòng)后會(huì)返回至O點(diǎn),求粒子從N點(diǎn)出發(fā)再回到N點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)過程所需的時(shí)間t

查看答案和解析>>

同步練習(xí)冊答案