如图所示,某空间有一竖直向下的匀强电场,电场强度E=1.0×102V/m,一块足够大的接地金属板水平放置在匀强电场中,在金属板的正上方高度h=0.80 m的a处有一粒子源,盒内粒子以v0=2.0×102m/s初速度向水平面以下的各个方向均匀放出质量为m=2.0×10-15kg、电荷量为q=+10-12C的带电粒子,粒子最终落在金属板b上。若不计粒子重力,求:(结果保留两位有效数字)
(1)粒子源所在处a点的电势;
(2)带电粒子打在金属板上时的动能;
(3)从粒子源射出的粒子打在金属板上的范围(所形成的面积);若使带电粒子打在金属板上的范围减小,可以通过改变哪些物理量来实现?
科目:高中物理 来源: 题型:计算题
如图所示,倾角为θ=30°的斜面固定在地面上,物体A与斜面间的动摩擦因数为μ=,轻弹簧下端固定在斜面底端,弹簧处于原长时上端位于B点,开始时物体A到B的距离为L=1 m,现给A一个沿斜面向下的初速度v0=2 m/s,使物体A开始沿斜面向下运动,物体A将弹簧压缩到最短后又恰好被弹回到B点,取g=10 m/s2(不计空气阻力),求:
(1)物体A第一次运动到B点时的速度大小.
(2)弹簧的最大压缩量.
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科目:高中物理 来源: 题型:计算题
如图所示,ABDO是处于竖直平面内的光滑轨道,AB是半径为R=15m的1/4圆周轨道,半径OA处于水平位置,BDO是直径为15m的半圆轨道,D为BDO轨道的中央。一个小球P从A点的正上方距水平半径OA高H处自由落下,沿竖直平面内的轨道通过D点时对轨道的压力等于其重力的倍。取g=10m/s2。
(1)H的大小?
(2)试讨论此球能否到达BDO轨道的O点,并说明理由。
(3)小球沿轨道运动后再次落到轨道上的速度的大小是多少?
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科目:高中物理 来源: 题型:计算题
如图所示,从A点以v0=4m/s的水平速度抛出一质量m=lkg的小物块(可视为质点),当物块运动至B点时,恰好沿切线方向进入光滑圆弧轨道BC,经圆孤轨道后滑上与C点等高、静止在粗糙水平面的长木板上,圆弧轨道C端切线水平。已知长木板的质量M=4kg,A、B两点距C点的高度分别为H=0.6m、h=0.15m,R=0.75m,物块与长木板之间的动摩擦因数μ1=0.5,长木板与地面间的动摩擦因数μ2=0.2。g取10m/s2,求:
(1)小物块运动至B点时的速度大小和方向;
(2)小物块滑动至C点时,对圆弧轨道C点的压力;
(3)长木板至少为多长,才能保证小物块不滑出长木板?
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科目:高中物理 来源: 题型:计算题
(12分) 如图所示,竖直平面内的一半径R=0.50 m的光滑圆弧槽BCD,B点与圆心O等高,一水平面与圆弧槽相接于D点,质量m=0.10 kg的小球从B点正上方H=0.95 m高处的A点自由下落,由B点进入圆弧轨道,从D点飞出后落在水平面上的Q点,DQ间的距离x=2.4 m,球从D点飞出后的运动过程中相对水平面上升的最大高度h=0.80 m,g取g=10 m/s2,不计空气阻力,求:
(1)小球经过C点时轨道对它的支持力大小FN;
(2)小球经过最高点P的速度大小vP;
(3)D点与圆心O的高度差hOD.
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科目:高中物理 来源: 题型:计算题
(10分)如图所示,一根长为1.8m,可绕轴在竖直平面内无摩擦转动的细杆AB,两端分别固定质量1kg相等的两个球,已知OB=0.6m。现由水平位置自由释放,求:
(1)轻杆转到竖直位置时两球的速度?
(2)轻杆转到竖直位置时轴O受到杆的力是多大?
(3)求在从A到A’的过程轻杆对A球做的功?
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科目:高中物理 来源: 题型:计算题
(18分)如图所示,一质量的足够长木板B静止于光滑水平面上,B的右边放有竖直挡板,B的右端距挡板.现有一小物体A(可视为质点)质量,以初速度从B的左端水平滑上B.已知A与B间的动摩擦因数,B与竖直挡板的碰撞时间极短,且碰撞时无机械能损失.求:
(1)B与竖直挡板相碰前的速度是多少?
(2)若题干中的S可以任意改变(S不能为零)大小,要使B第一次碰墙后,AB系统动量为零,S的大小是多少?
(3)若要求B与墙碰撞两次,B的右端距挡板S应该满足什么条件?
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科目:高中物理 来源: 题型:计算题
如图所示,光滑半圆弧绝缘轨道半径为R,OA为水平半径,BC为竖直直径。一质量为m且始终带+q电量的小物块自A处以某一竖直向下的初速度滑下,进入与C点相切的粗糙水平绝缘滑道CM上,在水平滑道上有一轻弹簧,其一端固定在竖直墙上,另一端恰位于滑道的末端C点,此时弹簧处于自然状态。物块运动过程中弹簧最大弹性势能为EP,物块被弹簧反弹后恰能通过B点。己知物块与水平滑道间的动摩擦因数为μ,直径BC右侧所处的空间(包括BC边界)有竖直向上的匀强电场,且电场力为重力的一半。求:
(1) 弹簧的最大压缩量d;
(2) 物块从A处开始下滑时的初速度v0.
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科目:高中物理 来源: 题型:计算题
如图所示,在竖直平面内,AB为水平放置的绝缘粗糙轨道,CD为竖直放置的足够长绝缘粗糙轨道,AB与CD通过四分之一绝缘光滑圆弧形轨道平滑连接,圆弧的圆心为O,半径R=0.50 m,轨道所在空间存在水平向右的匀强电场,场强的大小E=1.0×104 N/C,现有质量m=0.20 kg,电荷量q=8.0×10-4 C的带电体(可视为质点),从A点由静止开始运动,已知sAB=1.0 m,带电体与轨道AB、CD间的动摩擦因数均为0.5.假定带电体与轨道之间的最大静摩擦力和滑动摩擦力相等.求:(g=10 m/s2)
(1)带电体运动到圆弧形轨道C点时的速度;
(2)带电体最终停在何处.
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