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)一绝缘“?”形杆由两段相互平行的足够长的水平直杆PQ、MN和一半径为R的光滑半圆环MAP组成,固定在竖直平面内,其中MN杆是光滑的,PQ杆是粗糙的.现将一质量为m的带正电荷的小环套在MN杆上,小环所受的电场力为重力的.
 
(1)若将小环由D点静止释放,则刚好能到达P点,求DM间的距离;
(2)若将小环由M点右侧5R处静止释放,设小环与PQ杆间的动摩擦因数为μ,小环所受最大静摩擦力与滑动摩擦力大小相等,求小环在整个运动过程中克服摩擦力所做的功.
(1) DM间的距离j4R;(2)若μ≥,整个运动过程中克服摩擦力所做的功为 
若μ<,克服摩擦力做功

试题分析: (1)小球刚好到达P点时,速度为零,对小球从D点到P点过程,由动能定理得
qEx-2mgR=0-0
又由题意,
联立解得,x=4R
若μ≥,则μmg≥qE.
设小球到达P点左侧静止,由动能定理得
qE(5R-)-mg?2R-f=0
又f=μN=μmg
联立解得,
所以整个运动过程中克服摩擦力所做的功为
若μ<,则μmg<qE
小环经过往复运动,最后在P点速度为0,
据动能定理qE·5R-mg·2R-W2=0
克服摩擦力做功
练习册系列答案
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科目:高中物理 来源:不详 题型:计算题

如图所示,竖直固定放置的光滑绝缘杆上O点套有一个质量为m、带电量为-q的小环。在杆的左侧固定一个带电量为+Q的点电荷,杆上a、b两点与Q正好构成等边三角形。已知Oa之间距离为h1,ab之间距离为h2,静电常量为k。现使小环从图示位置的O点由静止释放,若通过a点的速率为

试求:
(1)小环运动到a点时对杆的压力大小及方向;(2)小环通过b点的速率。

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科目:高中物理 来源:不详 题型:计算题

如图直流电源的路端电压U=182 V,金属板AB、CD、EF、GH相互平行、彼此靠近。它们分别和变阻器上触点a、b、c、d连接。ab、bc、cd段电阻之比为1∶2∶3。孔O1正对B和E,孔O2正对D和G,边缘F、H正对。一个电子以初速度m/s沿AB方向从A点进入电场,恰好穿过孔O1和O2后,从H点离开电场。金属板间的距离L1=2 cm,L2=4 cm,L3=6 cm。电子质量kg,电荷量C。正对的两平行板间可视为匀强电场,求:

(1) 各相对两板间的电场强度;
(2) 电子离开H点时的动能;
(3) 四块金属板的总长度(AB+CD+EF+GH)。

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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

从地面竖直上抛一个质量为m的小球,小球上升的最大高度为H,设上升过程中空气阻力Ff恒定。在小球从抛出到上升至最高处的过程中,下列说法正确的是(   )
A.小球的机械能减少(mg+Ff)HB.小球的动能减少mgH
C.小球的动能减少FfHD.小球的机械能减少FfH

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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

如图所示,M、N是在真空中竖直放置的两块平行金属板。质量为m,电量为-q的带电粒子,以初速v0由小孔进入电场,当M、N间电压为U时,粒子刚好能到达N板,不计带电粒子所受重力,如果要使这个带电粒子能到达M、N两板间距的1/2处返回,则下述措施能满足要求的是(  )
A.使初速度减为原来的一半
B.使M、N间电压加倍
C.使M、N间电压提高到原来的4倍
D.使初速度和M、N间电压都加倍

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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

如图所示,匀强电场水平向左,带正电物体沿绝缘、粗糙水平板向右运动,经A点时动能为100J,到B点时动能减少到80J.减少的动能中有12J转化为电势能,则它再经过B点时,动能大小是(      )
A.4JB.16JC.32JD.64J

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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

光滑斜面上有一个小球自高为h的A处由静止开始滚下,到达光滑的水平面上的B点时速率为V0.光滑水平面上每隔相等的距离设置了一个与小球运动方向垂直的阻挡条,如图所示,小球越过n条阻挡条后停下来.若让小球从2h高处以初速度V0滚下,则小球能越过阻挡条的条数为(设小球每次越过阻挡条时损失的动能相等) :
A.nB.2nC.3nD.4n

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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

一带电油滴在匀强电场E中的运动轨迹如图中虚线所示,电场方向竖直向下。若不计空气阻力,则此带电油滴从a运动到b的过程中,能量变化情况为(   )
A.动能减小
B.动能和电势能之和减小
C.电势能增加
D.重力势能和电势能之和增加

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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

如图所示,小木块P和长木板Q叠放后静置于光滑水平面上。P、Q的接触面是粗糙的。用足够大的水平力F拉Q,P、Q间有相对滑动。在P从Q左端滑落以前,关于水平力F的下列说法中正确的是
A.F做的功大于P、Q动能增量之和
B.F做的功等于P、Q动能增量之和
C.F的冲量大于P、Q动量增量之和
D.F的冲量等于P、Q动量增量之和

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