【題目】如圖,ABD為豎直平面內(nèi)的光滑絕緣軌道,其中AB段是水平的,BD段為半徑R=0.2m的半圓,兩段軌道相切于B點(diǎn),整個(gè)軌道處在豎直向下的勻強(qiáng)電場(chǎng)中,場(chǎng)強(qiáng)大小E=5.0×103V/m。一不帶電的絕緣小球甲,以速度沿水平軌道向右運(yùn)動(dòng),與靜止在B點(diǎn)帶正電的小球乙發(fā)生彈性碰撞,甲乙兩球碰撞后,乙恰能通過(guò)軌道的最高點(diǎn)D。已知甲、乙兩球的質(zhì)量均為m=1.0×10-2kg,乙所帶電荷量q=2.0×10-5C,g10m/s2.(水平軌道足夠長(zhǎng),甲、乙兩球可視為質(zhì)點(diǎn),整個(gè)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中甲不帶電,乙電荷無(wú)轉(zhuǎn)移)求:

1乙在軌道上的首次落點(diǎn)到B點(diǎn)的距離;

2)碰撞前甲球的速度.

【答案】(1) (2)

【解析】

(1)根據(jù)乙球恰能通過(guò)軌道的最高點(diǎn),根據(jù)牛頓第二定律求出乙球在D點(diǎn)的速度,離開(kāi)D點(diǎn)后做類(lèi)平拋運(yùn)動(dòng),根據(jù)牛頓第二定律求出豎直方向上的加速度,從而求出豎直方向上運(yùn)動(dòng)的時(shí)間,根據(jù)水平方向做勻速直線運(yùn)動(dòng)求出水平位移.

(2)因?yàn)榧滓野l(fā)生彈性碰撞,根據(jù)動(dòng)量守恒、機(jī)械能守恒求出碰后乙的速度,結(jié)合動(dòng)能定理求出甲的初速度.

(1)在乙恰能通過(guò)軌道最高點(diǎn)的情況下,設(shè)乙到達(dá)最高點(diǎn)速度為,乙離開(kāi)點(diǎn)到達(dá)水平軌道的時(shí)間為,乙的落點(diǎn)到點(diǎn)的距離為,則

聯(lián)立①②③得:

(2)設(shè)碰撞后甲、乙的速度分別為、,根據(jù)動(dòng)量守恒定律和機(jī)械能守恒定律有:

聯(lián)立⑤⑥得

由動(dòng)能定理得:

聯(lián)立①⑦⑧得

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】如圖所示,小球A質(zhì)量為m,固定在長(zhǎng)為L的輕細(xì)直桿一端,并隨桿一起繞桿的另一端O點(diǎn)在豎直平面內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng)。當(dāng)小球經(jīng)過(guò)最高點(diǎn)時(shí),桿對(duì)球產(chǎn)生向下的拉力,拉力大小等于球的重力。

求:(1)小球到達(dá)最高時(shí)速度的大小。

2)當(dāng)小球經(jīng)過(guò)最低點(diǎn)時(shí)速度為,桿對(duì)球的作用力的大小。

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】如圖所示,在某豎直平面內(nèi)固定一由斜面AB、水平面BC和半徑R20cm的半圓CD組成的光滑軌道,水平軌道足夠長(zhǎng),半圓CD圓心為O,與水平面相切于C點(diǎn),直徑CD垂直于BC.可視為質(zhì)點(diǎn)的甲、乙兩球質(zhì)量均為ml.0×102kg,現(xiàn)將小球甲從斜面上距BC高為A點(diǎn)由靜止釋放,到達(dá)B點(diǎn)后只保留水平分速度沿水平面運(yùn)動(dòng),與靜止在C點(diǎn)小球乙發(fā)生彈性碰撞,重力加速度g10m/s2,求:

1)若兩球碰撞后,乙恰能通過(guò)軌道的最高點(diǎn)D,則甲、乙碰后瞬間,乙對(duì)半圓軌道最低點(diǎn)C處的壓力;

2)若兩球碰撞后,乙恰能通過(guò)軌道的最高點(diǎn)D,求斜面與水平面的夾角;

3)若將甲仍從A點(diǎn)釋放,增大甲的質(zhì)量,保持乙的質(zhì)量不變,求乙在軌道上的首次落點(diǎn)到C點(diǎn)的最短距離.

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】如圖所示,在空間中存在兩個(gè)相鄰的、磁感應(yīng)強(qiáng)度大小相等、方向相反的有界勻強(qiáng)磁場(chǎng),其寬度均為L,F(xiàn)將寬度也為L的矩形閉合線圈,從圖中所示位置垂直于磁場(chǎng)方向勻速拉過(guò)磁場(chǎng)區(qū)域,則在該過(guò)程中,下列選項(xiàng)中能正確反映線圈中所產(chǎn)生的感應(yīng)電流或其所受的安培力隨時(shí)間變化的圖像是(  )

A. B.

C. D.

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】某同學(xué)用如圖所示的裝置測(cè)重物下落的速度。質(zhì)量為m的重物由靜止開(kāi)始下落,打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打出一條紙帶,ABC是紙帶上相鄰的三個(gè)點(diǎn),如圖所示。測(cè)出A、B間的距離為B、C間的距離為已知打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打下相鄰兩點(diǎn)的時(shí)間間隔為某同學(xué)用如圖所示的裝置來(lái)驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律

下面是操作步驟:

接通電火花計(jì)時(shí)器電源,使計(jì)時(shí)器開(kāi)始工作;

進(jìn)行數(shù)據(jù)處理;

按圖安裝器材;

松開(kāi)手,使重錘帶動(dòng)紙帶下落。

請(qǐng)把上述必要的操作步驟按正確的順序排列______

打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打下B點(diǎn)時(shí),重物下落的速度大小______。、T表示

測(cè)出物體由最髙點(diǎn)下落h后經(jīng)過(guò)B點(diǎn)的速度,已知當(dāng)?shù)刂亓铀俣葹?/span>g。重物的重力勢(shì)能的減少量為______m、h、g表示。在誤差允許范圍內(nèi),如果計(jì)算得出______關(guān)系表達(dá)式請(qǐng)用字母h、、g表示,則機(jī)械能守恒定律得到驗(yàn)證。

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】將一右端帶有固定擋板的薄木板放在水平面上,一輕質(zhì)彈簧右端栓接在擋板上,左端栓一可視為質(zhì)點(diǎn)的滑塊,當(dāng)彈簧處于原長(zhǎng)時(shí)滑塊位于長(zhǎng)木板的O點(diǎn),將滑塊拉至圖中的A點(diǎn),彈簧始終在彈性限度內(nèi),整個(gè)裝置處于靜止?fàn)顟B(tài),現(xiàn)將長(zhǎng)薄木板的左端固定,右端緩慢抬起,直到滑塊剛好沿長(zhǎng)木板滑動(dòng),滑塊所受的摩擦力和支持力的大小分別用表示,則上述過(guò)程中下列說(shuō)法正確的是

A. 先減小后增大, 一直減小

B. 先增大后減小, 一直減小

C. 一直增大, 一直增大

D. 保持不變, 一直增大

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】如圖所示,弧形軌道的下端與半徑為R=1.6m的圓軌道平滑連接.現(xiàn)在使一質(zhì)量為m=1kg的小球從弧形軌道上端距地面h=2.8mA點(diǎn)由靜止滑下,進(jìn)入圓軌道后沿圓軌道運(yùn)動(dòng),軌道摩擦不計(jì),g10m/s2.試求:

1小球在最低點(diǎn)B時(shí)對(duì)軌道的壓力大小;

2若小球在C點(diǎn)(未畫(huà)出)脫離圓軌道,求半徑OC與豎直方向的夾角θ大。

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】如圖所示的磁場(chǎng)中,有P、Q兩點(diǎn)。下列說(shuō)法正確的是

A. P點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度小于Q點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度

B. P、Q兩點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小與該點(diǎn)是否有通電導(dǎo)線無(wú)關(guān)

C. 同一小段通電直導(dǎo)線在P、Q兩點(diǎn)受到的安培力方向相同,都是PQ

D. 同一小段通電直導(dǎo)線在P點(diǎn)受到的安培力一定大于在Q點(diǎn)受到的安培力

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】如圖所示,條形磁鐵放在水平桌面上,在其右上方固定一根長(zhǎng)直導(dǎo)線,導(dǎo)線與磁鐵垂直,給導(dǎo)線通以垂直紙面向外的電流,則(  )

A. 磁鐵對(duì)桌面壓力減小,桌面受到向左的摩擦力作用

B. 磁鐵對(duì)桌面壓力減小,桌面受到向右的摩擦力作用

C. 磁鐵對(duì)桌面壓力增大,不受桌面的摩擦力作用

D. 磁鐵對(duì)桌面壓力增大,受到桌面向左的摩擦力作用

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