精英家教网 > 高中物理 > 题目详情

【题目】如图所示,装置由光滑绝缘斜轨道和半径为R的光滑绝缘半圆轨道组成。空间中存在竖直向上的匀强电场,场强大小为。一带电荷量为+q、质量为m的小球,从斜轨道上高h1=3R的位置由静止开始下滑,滑到斜轨道底端后进入半圆形轨道,并通过半圆轨道的最高点。小球通过轨道连接点时没有能量损失,重力加速度为g。试求:

(1)小球通过最高点时对轨道的压力大小;

(2)仅将电场方向改为竖直向下,若要小球恰好通过最高点,则小球从斜轨道开始下滑的高度h2为多大。

【答案】(1)(2)

【解析】

(1)小球从斜面上开始运动到半圆轨道最高点的过程中,重力及电场力做功,由动能定理得

在半圆轨道最高点,由受力分析得

联立解得

由牛顿第三定律可知小球通过最高点时对轨道的压力大小为

(2)小球恰好通过最高点时,小球对轨道压力为0,由受力分析得

小球从斜面上开始运动到半圆轨道最高点的过程中,重力及电场力做功,由动能定理得

联立解得

练习册系列答案
相关习题

科目:高中物理 来源: 题型:

【题目】用一质量不计的细线将质量为m的氢气球拴在车厢地板上A点,此时细线与水平面成θ=37°角,气球与固定在水平车顶上的压力传感器接触。小车静止时,细线恰好伸直但无弹力,压力传感器的示数为小球重力的0.5倍。重力加速度为g。现要保持细线方向不变而传感器示数为零,下列方法中可行的是(  )

A.小车向右加速运动,加速度大小为0.5g

B.小车向左加速运动,加速度大小为0.5g

C.小车向右减速运动,加速度大小为

D.小车向左减速运动,加速度大小为

查看答案和解析>>

科目:高中物理 来源: 题型:

【题目】某实验小组利用如图甲所示的实验装置“探究加速度与物体受力的关系”。图中A为质量为M的小车,连接在小车后的纸带穿过电火花计时器B,它们均置于已平衡摩擦力的一端带有定滑轮的足够长的木板上,钩码P的质量为mC为弹簧测力计,实验时改变P的质量,读出测力计不同读数F,不计绳与滑轮的摩擦。

(1)在实验过程中,_______(选填“需要”或“不需要”)满足“小车的质量远大于钩码的质量”这一条件。

(2)乙图为某次实验得到的纸带,相邻计数点间还有四个计时点没有画出,已知电源的频率为f,由纸带可得小车的加速度表达式为a=__________(用x1x2x3x4f来表示)。

(3)实验完毕后,某同学发现实验时的电压小于220V,那么加速度的测量值与实际值相比_______(选填“偏大”“偏小”或“不变”)。

查看答案和解析>>

科目:高中物理 来源: 题型:

【题目】如图所示,两导轨所构成的平面与水平面成θ角,金属杆abcd的电阻均为R,质量均为m,沿与导轨垂直的方向放置在导轨上,两金属杆与导轨构成回路。金属杆的长度与导轨间的距离相等,且为L,金属杆cd通过跨过定滑轮的细绳与电动机相连。为了保证金属杆ab能在导轨上静止不动,金属杆cd需在电动机的带动下沿导轨向上移动。整个空间存在与导轨平面垂直的匀强磁场,磁场的磁感应强度为B,不计一切摩擦阻力,下列各种判断中正确的是(

A.若磁场方向垂直导轨平面向下,则回路中电流方向为adcba

B.金属杆cd沿导轨向上做匀速运动,速度大小v=

C.细绳的拉力F=mgsinθ

D.电动机的输出功率P=

查看答案和解析>>

科目:高中物理 来源: 题型:

【题目】如图所示,理想变压器原线圈接在u=311sin100πtV)的正弦交流电源上。额定电压为55V的用电器接在副线圈上,闭合开关S后,用电器正常工作,理想交流电流表示数为2.2A。以下判断正确的是(  )

A.变压器输入功率为484W

B.正弦交流电源的频率为50Hz

C.通过原线圈的电流的有效值为8.8A

D.变压器原、副线圈匝数比n1n2=41

查看答案和解析>>

科目:高中物理 来源: 题型:

【题目】如图所示,平直滑梯静止放置在水平面上,一质量为m的小女孩以一定的初速度v沿滑梯斜面(与地面夹角为θ)下滑,若小女孩与滑梯斜面间的动摩擦因数μtanθ,则下列说法中正确的是(  )

A.若此刻加一竖直向下的恒力作用在小女孩身上,小女孩一定会加速下滑

B.若此刻对小女孩施加一水平向左的推力,则小女孩将加速下滑

C.若此刻对小女孩施加一水平向左的推力,则小女孩将匀速下滑

D.若此刻平行滑梯斜面向下对小女孩施加恒定推力,则小女孩将加速下滑

查看答案和解析>>

科目:高中物理 来源: 题型:

【题目】小明同学利用如图所示的装置来验证机械能守恒定律。A为装有挡光片的钩码,总质量为M,挡光片的挡光宽度为b,轻绳一端与A相连,另一端跨过光滑轻质定滑轮与质量为mm<M)的重物B相连。他的做法是:先用力拉住B,保持AB静止,测出A的挡光片上端到光电门的距离h;然后由静止释放BA下落过程中经过光电门,光电门可测出挡光片的挡光时间t,算出挡光片经过光电门的平均速度,将其视为A下落hhb)时的速度,重力加速度为g

(1)A从静止开始下落h的过程中,验证以AB、地球所组成的系统机械能守恒的表达式为______(用题目所给物理量的符号表示);

(2)由于光电门所测的平均速度与物体A下落h时的瞬时速度间存在一个差值Δv,因而系统减少的重力势能______系统增加的动能(选填大于小于);

(3)为减小上述Δv对结果的影响,小明同学想到了以下一些做法,其中可行的是______

A.减小挡光片上到光电门的距离h

B.增大挡光片的挡光宽度b

C.适当减小挡光片的挡光宽度b

(4)若采用本装置测量当地的重力加速度g,则测量值________真实值(选填大于”“等于小于)。

查看答案和解析>>

科目:高中物理 来源: 题型:

【题目】如图所示,一质量为m、带电量为+q的小物块静止放在绝缘水平地面上,地面上方存在垂直纸面向里、磁感应强度为B的匀强磁场,某时刻物块获得一初速度v0开始向右运动,运动距离x后停止。已知物块与水平面之间的动摩擦因数为μ,重力加速度为g,此过程中物块与地面之间由于摩擦产生的热量为

A.μmgxB.C.μ(mgBqv0)xD.

查看答案和解析>>

科目:高中物理 来源: 题型:

【题目】一列简谐横波沿x轴正向传播,波形如图所示,波速为10m/s。下列说法正确的是(

A.该波的振幅为0.5m,频率为2Hz

B.此时P点向y轴负方向运动

C.再经0.9sQ点有沿y轴正方向的最大加速度

D.再经1.05s,质点P沿波传播方向迁移了10.5m

查看答案和解析>>

同步练习册答案