【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E=100 N/C,電場(chǎng)區(qū)域內(nèi)有一固定的粗糙絕緣斜面AB,其傾角為30°,A點(diǎn)距水平地面的高度為h=4 m.BC段為一粗糙絕緣平面,其長(zhǎng)度為L=m.斜面AB與水平面BC由一段極短的光滑小圓弧連接(圖中未標(biāo)出),豎直邊界線O1O2右側(cè)區(qū)域固定一半徑為R=0.5 m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).現(xiàn)將一個(gè)質(zhì)量為m=1 kg,帶電荷量為q=0.1 C的帶正電的小球(可視為質(zhì)點(diǎn))在A點(diǎn)由靜止釋放,且該小球與斜面AB和水平面BC間的動(dòng)摩擦因數(shù)均為μ=(g取10 m/s2)求:
(1)小球到達(dá)C點(diǎn)時(shí)的速度大;
(2)小球到達(dá)D點(diǎn)時(shí)所受軌道的壓力大。
(3)小球落地點(diǎn)距離C點(diǎn)的水平距離.
【答案】(1) (2)30 N (3)
【解析】
試題分析: (1)以小球?yàn)檠芯繉?duì)象,由A點(diǎn)至C點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)過(guò)程中,根據(jù)動(dòng)能定理可得
解得
(2)以小球?yàn)檠芯繉?duì)象,在由C點(diǎn)到D點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)過(guò)程中,根據(jù)機(jī)械能守恒定律可得
mv=mv+mg·2R
在最高點(diǎn)以小球?yàn)檠芯繉?duì)象,根據(jù)牛頓第二定律可得
解得FN=30 N
(3)設(shè)小球做類平拋運(yùn)動(dòng)的加速度大小為a,根據(jù)牛頓第二定律可得mg+qE=ma
應(yīng)用類平拋運(yùn)動(dòng)的規(guī)律列式可得
x=vDt
2R=at2 解得
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】一長(zhǎng)為L的細(xì)線,上端固定于O點(diǎn),下端栓一質(zhì)量為m、電荷量為q的小球,處于如圖所示的水平向右的勻強(qiáng)電場(chǎng)中。開始時(shí),將線與小球拉成水平,然后釋放,小球由靜止開始以O為圓心OA為半徑向下擺動(dòng)。當(dāng)細(xì)線轉(zhuǎn)過(guò)60°角,小球到達(dá)B點(diǎn)時(shí)速度恰好為零(重力加速度為g)。則
A. AB兩點(diǎn)的電勢(shì)
B. 勻強(qiáng)電場(chǎng)的電場(chǎng)強(qiáng)度大小為
C. 小球到達(dá)B點(diǎn)時(shí),細(xì)線對(duì)小球的拉力
D. 若O點(diǎn)為零電勢(shì)點(diǎn),則小球到達(dá)B點(diǎn)時(shí)電勢(shì)能最大
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】電荷量的帶正電的小物塊靜止在絕緣水平面上,所在空間存在沿水平方向的電場(chǎng),其電場(chǎng)強(qiáng)度E的大小與時(shí)間t的關(guān)系如圖1所示,物塊速度v的大小與時(shí)間t的關(guān)系如圖2所示,重力加速度
A.物塊的質(zhì)量是2kg
B.物塊與水平面間動(dòng)摩擦因數(shù)是0.1
C.物塊在前4s內(nèi)電勢(shì)能增加了14J
D.前4s內(nèi)系統(tǒng)產(chǎn)生的熱量為12J
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】如圖所示,豎直平面直角坐標(biāo)系中,一半徑為R的絕緣光滑管道位于其中,管道圓心坐標(biāo)為(0,R),其下端點(diǎn)與x軸相切與坐標(biāo)原點(diǎn),其上端點(diǎn)與y軸交于C點(diǎn),坐標(biāo)為(0,2R)。在第二象限內(nèi),存在水平向右、范圍足夠大的勻強(qiáng)電場(chǎng),電場(chǎng)強(qiáng)度大小為,在范圍內(nèi),有水平向左,范圍足夠大的勻強(qiáng)電場(chǎng),電場(chǎng)強(qiáng)度大小為,F(xiàn)有一與x軸正方向夾角為45°,足夠長(zhǎng)的絕緣斜面位于第一象限的電場(chǎng)中,斜面底端坐標(biāo)為(R,0),x軸上范圍內(nèi)是水平光滑軌道,左端與管道下端相切,右端與斜面底端平滑連接,有一質(zhì)量為m,帶電量為+q的小球,從靜止開始,由斜面上某點(diǎn)A下滑,通過(guò)水平光滑軌道(不計(jì)轉(zhuǎn)角處能量損失),從管道下端點(diǎn)B進(jìn)入管道(小球直徑略小于管道內(nèi)徑,不計(jì)小球的電量損失)(已知重力加速度為g)。試求:
(1)小球至少?gòu)亩喔咛幓,才能到達(dá)管道上端點(diǎn)C?要求寫出此時(shí)小球出發(fā)點(diǎn)的坐標(biāo);
(2)在此情況下,小球通過(guò)管道最高點(diǎn)C受到的壓力多大?方向如何?
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】如圖甲所示,固定光滑細(xì)桿與水平地面成傾角α,在桿上套有一個(gè)光滑小環(huán),小環(huán)在沿桿方向向上的拉力F作用下向上運(yùn)動(dòng)。0~2s內(nèi)拉力的大小為10N,2~4s內(nèi)拉力的大小變?yōu)?/span>11N,小環(huán)運(yùn)動(dòng)的速度隨時(shí)間變化的規(guī)律如圖乙所示,重力加速度g取10m/s2。則下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是 ( )
A. 小環(huán)在加速運(yùn)動(dòng)時(shí)的加速度a的大小為0.5m/s2 B. 小環(huán)的質(zhì)量m=1kg
C. 細(xì)桿與水平地面之間的夾角α=30° D. 小環(huán)的質(zhì)量m=2kg
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】某人乘電梯從24樓到1樓的v—t圖象如圖,下列說(shuō)法正確的是
A. 0—4s內(nèi)物體做勻加速直線運(yùn)動(dòng),加速度為1m/s2
B. 4s—16s內(nèi)物體做勻速直線運(yùn)動(dòng),速度保持4m/s不變,處于完全失重狀態(tài)
C. 16s—24s內(nèi),物體做勻減速直線運(yùn)動(dòng),速度由4m/s減至0,處于失重狀態(tài)
D. 0—24s內(nèi),此人經(jīng)過(guò)的位移為72m
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】如圖所示,細(xì)繩的上端固定在天花板上靠近墻壁的O點(diǎn),下端拴一小球,L點(diǎn)為小球下垂時(shí)的平衡位置,在OL直線上固定一個(gè)釘子Q。若將小球從豎直位置拉開(保持繩繃緊)到某位置P,釋放后任其向L點(diǎn)擺動(dòng),不計(jì)空氣阻力,小球到達(dá)L點(diǎn)后,因繩被釘子擋住,將開始沿以Q為中心的圓弧繼續(xù)運(yùn)動(dòng).下列說(shuō)法正確的是( )
A.若Q與P等高,則小球向右擺到與P等高的點(diǎn)然后擺回來(lái)
B.若Q的位置比P低,則小球向右擺到與P等高的位置,然后豎直下落
C.若Q的位置比P低,則小球?qū)⒗@在Q點(diǎn)旋轉(zhuǎn),直到繩子完全繞在釘子上為止
D.若Q的位置比P高,則小球向右能擺到與P等高的位置
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】導(dǎo)火索的火焰順著導(dǎo)火索燃燒的速度是0.8 cm/s,為了使點(diǎn)火人在導(dǎo)火索火焰燒到爆炸物以前能夠跑到離點(diǎn)火處120 m遠(yuǎn)的安全地方去,導(dǎo)火索需要 m才行.(假設(shè)人跑的速率是4 m/s)
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