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【题目】如图,在水平方向的匀强电场中有一表面光滑、与水平面成45°角的绝缘直杆AC,其下端(C端)距地面高度h=08m,有一质量为500g的带电小环套在直杆上,正以某一速度沿杆匀速下滑,小环离开杆后通过C端的正下方P,求:

1)小环离开直杆后运动的加速度大小和方向;

2)小环从C运动到P过程中的动能增量;

3)小环在直杆上匀速运动速度的大小

【答案】110 m/s2,方向垂直于杆向下(2ΔEk4 J3v02 m/s

【解析】试题分析:(1)对带电小环受力分析

因带电小环匀速下滑,加之电场强度水平向左,所以小环带负电.

由几何关系可知,小环所受电场力与重力大小相等.则小环离开直杆后所受的合外力大小为:

由牛顿第二定律可得:,方向垂直于杆向下(或与水平方向成45°角斜向下).

2)设小环从C运动到P过程中动能的增量为

由动能定理有:

则电场力做功为零

所以

3)小环离开杆做类平抛运动.如图所示建立坐标xy

垂直于杆方向做匀加速运动:

平行于杆方向做匀速运动:,解得:

练习册系列答案
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【题目】黑板擦被竖直悬挂着的磁性黑板紧紧吸住不动,下列说法正确的是()

A. 黑板擦受到四个力作用,其中有三个力的施力物体是黑板

B. 黑板擦与黑板间在水平方向有一对相互作用力

C. 磁力和弹力是一对作用力反作用力

D. 摩擦力大于重力,黑板擦才不会掉下来

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【题目】如图所示,水平轨道BC的左端与固定的光滑竖直圆轨道相切与B点,右端与一倾角为30°的光滑斜面轨道在C点平滑连接(即物体经过C点时速度的大小不变),斜面顶端固定一轻质弹簧,一质量为2kg的滑块从圆弧轨道的顶端A点由静止释放,经水平轨道后滑上斜面并压缩弹簧,第一次可将弹簧压缩至D点,已知光滑圆轨道的半径R=0.45m,水平轨道BC长为0.4m,其动摩擦因数μ=0.2,光滑斜面轨道上CD长为0.6m,g取10m/s2,求

(1)滑块第一次经过B点时对轨道的压力

(2)整个过程中弹簧具有最大的弹性势能;

(3)滑块在BC上通过的总路程。

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【题目】在用重物下落来验证机械能守恒时,某同学按照正确的操作选得纸带如图所示.其中O是起始点,ABCDE是打点计时器连续打下的5个点,打点频率为50 Hz.该同学用毫米刻度尺测量OABCDE各点的距离,并记录在图中.(单位:cm)

(1)这五个数据中不符合有效数字读数要求的是______(ABCDE)点读数.

(2)该同学用重物在OC段的运动来验证机械能守恒,OC距离用h来表示,他用计算与C点对应的物体的瞬时速度,得到动能的增加量,这种做法________.(不对”)

(3)如O点到某计数点的距离用h表示,重力加速度为g,该点对应重物的瞬时速度为v,则实验中要验证的等式为________

(4)若重物质量m=2.00×101 kg,重力加速度g=9.80 m/s2,由图中给出的数据,可得出从O到打下D点,重物重力势能的减少量为________J,而动能的增加量为________J.

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【题目】(14分)如图所示,AB两板间电势差为U1=400 V,CD两板长为L=1 m,两板间电势差为U2=200 V,OO′为CD两板间的中间线。在O处有一电荷量为q=1×10–6 C、质量为m=2×10–8 kg的带电粒子,经AB间电场加速又经CD间电场偏转后,恰好能从极板右边缘射出,同时进入一个垂直纸面向里的匀强磁场区域,磁感应强度为B=1 T。带电粒子能够垂直打到磁场的右边界处的光屏PQ上。若不考虑空气阻力和粒子重力的影响,求:

(1)CD两板间的距离d是多少?

(2)匀强磁场的宽度s是多少?

(3)若改变磁感强度B的大小,欲使该带电粒子打不到光屏PQ上,则B的大小满足什么条件?

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【题目】一宇航员到达半径为R、密度均匀的某星球表面,做如下实验:用不可伸长的轻绳拴一质量为m的小球,上端固定在O点,如图甲所示,在最低点给小球某一初速度,使其绕O点的竖直面内做圆周运动,测得绳的拉力F大小随时间t的变化规律如图乙所示.F17F2,设Rm、引力常量G以及F1为已知量,忽略各种阻力.以下说法正确的是

A. 该星球表面的重力加速度为

B. 卫星绕该星球的第一宇宙速度为

C. 星球的密度为

D. 小球过最高点的最小速度为0

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【题目】以下关于电磁学史,叙述不正确的是

A. 库仑发现了点电荷间的作用规律,并最先提出了场的概念

B. 安培发现磁场对电流的作用现象,并提出了分子电流假说

C. 焦耳发现了电流的效应

D. 富兰克林用正、负电荷来区分自然界中的两种电荷

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【题目】(18分)如图所示,在光滑的水平地面的左端连接一半径为R的光滑圆形固定轨道,在水平面质量为M=3 m的小球Q连接着轻质弹簧,处于静止状态。现有一质量为m的小球P从B点正上方h=R高处由静止释放,求:

(1)小球P到达圆形轨道最低点C时的速度大小和对轨道的压力;

(2)在小球P压缩弹簧的过程中,弹簧具有的最大弹性势能;

(3)若球P从B上方高H处释放,恰好使P球经弹簧反弹后能够回到B点,则高度H的大小。

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【题目】运动的合成与分解、求合力与分力、计算几个并联电阻与串联电阻等,这些处理物理问题的方法,都属于

A. 类比的方法 B. 控制变量的方法

C. 等效替代的方法 D. 观察、实验的方法

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