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【题目】如图所示,半径为R的光滑绝缘圆环固定在竖直平面内,直径AC(含AC)下方有水平向右的匀强电场,一质量为m,带电量为+q的小球,从A点静止释放,沿圆内轨道运动,第一次恰能通过最高点D,(重力加速度为g);求:

1)电场强度的大小;

2)第n次通过轨道最高点D,轨道对小球的作用力大小.

【答案】123n-1mg

【解析】试题分析:(1)球第一次到D点时,重力恰好提供向心力,根据牛顿第二定律,有:

对从A释放到第一次到达D点过程根据动能定理列式,有:

-mgR+qE2R=mv120 ②

联立①②解得:

2)从A释放到第n次到达D点过程,根据动能定理,有:-mgR+nqE2R=mvn20 ③

D点,重力和支持力的合力提供向心力,根据牛顿第二定律,有:

联立③④解得:N=3n-1mg

练习册系列答案
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科目:高中物理 来源: 题型:

【题目】回旋加速器是加速带电粒子的装置,其核心部分是分别与高频交流电源两极相连接的两个D形金属盒,两盒间的狭缝中形成周期性变化的电场,使粒子在通过狭缝时都能得到加速,两D形金属盒处于垂直于盒底的匀强磁场中,如图9所示.设D形盒半径为R.若用回旋加速器加速质子时,匀强磁场的磁感应强度为B,高频交流电频率为f.则下列说法正确的是

A.质子被加速后的最大速度不可能超过2πfR

B.质子被加速后的最大速度与加速电场的电压大小无关

C.只要R足够大,质子的速度可以被加速到任意值

D.不改变B和f,该回旋加速器也能用于加速α粒子

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科目:高中物理 来源: 题型:

【题目】如图所示,半径R=05m1/4圆弧接收屏位于电场强度方向竖直向下的匀强电场中,OB水平,一质量为m=10-4kg、带电荷量为q=80×10-5C的粒子从与圆弧圆心O等高且距O03mA点以初速度v0=3m/s水平射出,粒子重力不计,粒子恰好能垂直打到圆弧曲面上的C点(图中未画出),取C点电势φ=0,则( )

A. 该匀强电场的电场强度E="100" V/m

B. 粒子在A点的电势能为8×10-5J

C. 粒子到达C点的速度大小为5m/s

D. 粒子速率为4 m/s时的电势能为45×10-4J

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科目:高中物理 来源: 题型:

【题目】在“验证机械能守恒定律”的实验中,小明同学利用传感器设计实验:如图甲所示,将质量为m、直径为d的金属小球在一定高度h由静止释放,小球正下方固定一台红外线计时器,能自动记录小球挡住红外线的时间t,改变小球下落高度h,进行多次重复实验此方案验证机械能守恒定律方便快捷

1用螺旋测微器测小球的直径如图乙所示,则小球的直径d= mm;

2为直观判断小球下落过程中机械能是否守恒,应作下列哪一个图象?

Ah-t图象 Bh-图象

Ch-t2图象 Dh-图象

3经正确的实验操作,小明发现小球动能增加量mv2总是稍小于重力势能减少量mgh,你认为增加释放高度h后,两者的差值会 填“增大”、“缩小”或“不变”).

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科目:高中物理 来源: 题型:

【题目】关于弹性势能和重力势能,下列说法不正确的是( )
A.重力势能属于物体和地球这个系统,弹性势能属于发生弹性形变的物体
B.重力势能是相对的,弹性势能是绝对的
C.重力势能和弹性势能都是相对的
D.重力势能和弹性势能都是状态量

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科目:高中物理 来源: 题型:

【题目】研究物体运动的加速度与物体所受力的关系的实验装置如图甲所示,实验的步骤如下:

A把一端带有定滑轮的长木板放在水平桌面上,使定滑轮伸出桌面;

B把打点计时器固定在长木板没有定滑轮的一端,并把打点计时器连接到交流电源上。

C把小车放在长木板上靠近打点计时器的地方,把纸带的一端固定在小车上且让纸带穿过打点计时器的限位孔。

D细线的一端固定在小车上并跨过定滑轮,另一端悬挂一砝码盘,调整滑轮的高度使滑轮和小车间的细线与长木板平行。

E接通打点计时器电源,释放小车,打点计时器在纸带上打下一系列小点

F改变砝码盘中砝码的质量,更换纸带,重复上面步骤

G根据纸带上打的点算出每次实验时小车的加速度,把每次实验时砝码和砝码盘的重力记录在相应的纸带上

H以小车的加速度a为纵坐标,细线的拉力F砝码和砝码盘的总重力为横坐标,建立坐标系,画出a-F图像并得出加速度与力的关系。

1上述操作步骤中明显遗漏的步骤是______________。

2某同学画出的a-F图像如图乙所示,图线不是直线的原因是________________。

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科目:高中物理 来源: 题型:

【题目】(1)在做“研究平抛运动”的实验时,让小球多次从同一高度释放沿同一轨道运动,通过描点法画出小球做平抛运动的轨迹.为了能较准确地描绘运动轨迹,下面列出了一些操作要求,将你认为正确的选项前面的字母填在横线上_____

A.调节斜槽末端保持水平

B.每次释放小球的位置必须不同

C.每次必须由静止释放小球

D.小球运动时不应与木板上的白纸(或方格纸)相接触

E.将球的位置记录在纸上后,取下纸,用直尺将点连成折线

(2)如图所示,某同学在研究平抛运动的实验中,在小方格纸上画出小球做平抛运动的轨迹以后,又在轨迹上取出abcd四个点(轨迹已擦去).已知小方格纸的边长L=2.5cm.g取10m/s2.请你根据小方格纸上的信息,通过分析计算完成下面几个问题:

根据水平位移,求出小球平抛运动的初速度v0=________

小球运动到b点的速度是_________s .

从抛出点到b点所经历的时间是_______

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【题目】许多人造卫星都用太阳能电池供电.太阳能电池由许多电池板组成.某电池板不接负载时的电压是600μV,短路电流是30μA.则下列说法正确的是(

A. 该电池板的电动势是600μV

B. 该电池板的内阻为20Ω

C. 如果将一20Ω的电阻同该电池板组成闭合回路,电源的输出功率为300W

D. 我们可以通过调节外电路的电阻值来调节该电池板的电动势

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【题目】如图1是“研究平抛物体运动”的实验装置图,通过描点画出平抛小球的运动轨迹.

(1).以下是实验过程中的一些做法,其中合理的有______.

A.安装斜槽轨道,使其末端保持水平

B.斜槽轨道必须光滑

C.将木板校准到竖直方向,并使木板平面与小球下落的竖直平面平行

D.每次小球应从同一高度由静止释放

E.每次释放小球时的位置越高,实验效果越好

(2).如图2所示,在“研究平抛物体运动”的实验中,用一张印有小方格的纸记录轨迹,小方格的边长L=2.5cm.若小球在平抛运动途中的几个位置如图中的abcd所示,则小球平抛的初速度=__________m/s(取g=10m/s2).

A. 10.0m/s B. 5.0m/s C. 0.5m/s D. 1.0m/s

(3).小球在b点的速率是_________.(取g=10m/s2

A. 12.5m/s B. 6. 25m/s C. 1.75m/s D. 1.25m/s

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