【题目】如图所示,水平绝缘光滑的轨道AB与处于竖直平面内的半圆形绝缘光滑轨道BC平滑连接,半圆形轨道的半径R=0.40m.在轨道所在空间存在水平向右的匀强电场,电场线与轨道所在的平面平行,电场强度E=1.0×104N/C.现有一电荷量q=+1.0×10﹣4C,质量m=0.10kg的带电体(可视为质点),在水平轨道上的P点由静止释放,带电体恰好能通过半圆形轨道的最高点C,然后落至水平轨道上的D点.取g=10m/s2.试求:
(1)带电体在圆形轨道C点的速度大小.
(2)PB间的距离xpB
(3)D点到B点的距离xDB.
(4)带电体在从P开始运动到落至D点的过程中的最大动能.(结果保留3位有效数字)
【答案】(1).(2)(3)(4).
【解析】
试题(1)设带电体通过C点时的速度为vC,依据牛顿第二定律:
解得vC=2.0m/s
(2)由动能定理可得:,解得xBP=1m.
(3)设带电体从最高点C落至水平轨道上的D点经历的时间为t,根据运动的分解有:
,联立解得xDB=0
(4)由P到B带电体作加速运动,故最大速度一定出现在从B经C到D的过程中.在此过程中只有重力和电场力做功,这两个力大小相等,其合力与重力方向成45°夹角斜向右下方,故最大速度必出现在B点右侧对应圆心角为45°处.设小球的最大动能为Ekm,根据动能定理有:qERsin45°mgR(1cos45°)=EkmmvB2,解得Ekm=1.17J(或)
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【题目】如图所示,平行板电容器的两极板A、B接在电池两极,一带正电的小球悬挂在电容器内部,闭合S,电容器充电,这时悬线偏离竖直方向的夹角为θ,下列说法中正确的是( )
A. 保持S闭合,将A板向B板靠近,则θ增大
B. 保持S闭合,将A板向B板靠近,则θ不变
C. 断开S,将A板向B板靠近,则θ增大
D. 断开S,将A板向B板靠近,则θ不变
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【题目】如图所示的是一个电容式传感器,在金属a的外面涂一层绝缘的电介质后放在导电液体中构成一个电容器,a与导电液体就是该电容器的两极,今使该电容器充电后与电源断开,并将a与静电计的导体球相连,插入导电液体中的电极b与静电计外壳相连,则当导电液体深度h变大时
A. 引起两极间正对面积变大
B. 电容器的电容将变小
C. 电容器两极间的电压将变大
D. 静电计指针偏角将减小
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【题目】如图所示A、B为两块水平放置的金属板,通过闭合的开关S分别与电源两极相连,两板中央各有一个小孔a和b,在a孔正上方某处一带电质点由静止开始下落,不计空气阻力,该质点到达b孔时速度恰为零,然后返回。现要使带电质点能穿出b孔,可行的方法是( )
A.保持S闭合,将B板适当上移
B.保持S闭合,将B板适当下移
C.先断开S,再将A板适当上移
D.先断开S,再将B板适当下移
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【题目】两个相距很近的等量异号点电荷组成的系统称为电偶极子,如图所示,该电偶极子由相距为l、电荷量分别为+q和-q的点电荷构成,取二者连线方向为y轴方向,中点O为原点,建立xOy坐标系,P点距坐标原点O的距离为r(r>>l),P、O两点间连线与y轴正方向的夹角为θ,设无穷远处的电势为零,P点的电势为φ,静电力常量为k,下面给出了φ的四个表达式,其中只有一个是合理的。你可能不会求解P点的电势φ,但是你可以通过一定的物理分析,对下列表达式的合理性做出判断,那么φ的合理表达式应为 ( )
A. B. C. D.
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【题目】在x轴上的O、M两点分别固定着电荷量为q1、q2的正负点电荷,在两电荷连线上各点电势φ随x变化的关系如图所示,其中A、N两点的电势均为零,ND段中C点的电势最高。下列说法正确的是 ( )
A. A,N两点的电场强度均为零
B. C点的电场强度为零
C. 将一正电荷从C点静止释放,如果只受电场力,它可以沿x轴正向一直做加速度减小的加速运动
D. 将一负电荷从N移到D点的过程中,电场力先做正功后做负功
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【题目】甲、乙两物体,m甲=5m乙,甲从H高处自由落下,乙从2H高处与甲同时落下,不计空气阻力,在两物体落地之前,正确的说法是:( )
A. 同一时刻甲的速度大 B. 同一时刻两物体的速度相同
C. 各自下落1m时,两物体速度相同 D. 甲物体的下落加速度大、
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【题目】如图所示为某质量为的质点做直线运动的速度—时间图像,关于这个质点的表述,下列说法正确的是( )
A. 质点所受合力方向在2秒时刻发生了改变
B. 质点所受合力大小为2N
C. 4s内通过的路程为4m,而位移为零
D. 前3s内的位移大小为2.5m
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【题目】如图所示,在xOy平面内存在着破感应强度大小为B的匀强磁场,第一、二、四象限内的磁场方向垂直纸面向里,第三象限内的磁场方向垂直纸面向外。P(-L,O)、Q(O,-L)为坐标轴上的两个点。现有一电子从P点沿PQ方向射出,不计电子的重力
A. 若电子从P点出发恰好经原点O第一次射出磁场分界线,则电子在磁场中运动的轨道半径为L
B. 若电子从P点出发经原点O到达Q点,则电子运动的路程一定为2πL
C. 若电子从P点出发经原点O到达Q点,则电子在Q点速度方向与y轴正向的夹角可能为45°或135°
D. 若电子从P点出发经原点O到达Q点,则电子运动的路程可能为πL,也可能为2πL
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