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(12分)如图所示,在E=1103V/m的竖直匀强电场中,有一光滑的半圆形绝缘轨道QPN与一水平绝缘轨道MN连接,半圆形轨道平面与电场线平行,P为QN圆弧的中点,其半径R=40cm,一带正电q=10-4C的小滑块质量m=10g,与水平轨道间的动摩擦因数μ=0.15,位于N点右侧1.5m处,取g=10m/s2,求:

(1)要使小滑块恰能运动到圆轨道的最高点Q,则滑块应以多大的初速度v0向左运动?
(2)这样运动的滑块通过P点时对轨道的压力是多大?

(1)7m/s(2)0.6N

解析试题分析:(1)设小球到达Q点时速度为,则(2分)
滑块从开始运动到达Q点过程中,由动能定理得
          (2分)
联立两式并代入数据解得:                         (2分)
(2)设滑块到达P点时速度为,则从开始运动到P点过程:
                (2分)
又在P点时:                                        (2分)
代入数据,解得  ,根据牛顿第三定律得,对轨道压力为0.6N (2分)
考点:考查带电粒子在电场中的运动
点评:本题主要应用动能定理求解,考查了带电粒子在重力场、电场等的复合场中的运动情况的分析,利用动能定理求解问题是抓住两个状态一个过程,注意电场力和重力做功与路径无关,只与初末位置有关

练习册系列答案
相关习题

科目:高中物理 来源:2012-2013学年江西省南昌市第二中学高二第一次月考物理试卷(带解析) 题型:计算题

(11分)如图所示,在竖直放置的铅屏A的右表面上贴着射线(即电子)放射源P,已知射线实质为高速电子流,放射源放出粒子的速度v0=2.0×107m/s。速度的方向沿各个方向都有,电子重量不计。足够大的荧火屏M与铅屏A平行放置,相距d=2.0×10-2m,其间有水平向左的匀强电场,电场强度大小E=1.0×105N/C。已知电子电荷量e=1.6×10-19C,电子质量取m=9.0×10-31kg。求

(1)电子到达荧光屏M上的动能为多少焦耳?
(2)电子从P点射出到达荧光屏的最长时间?
(3)荧光屏上的发光面积。(取)

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科目:高中物理 来源:2013届福建省安溪一中、养正中学高三上学期期中联考物理试卷(带解析) 题型:实验题

(1) (4分) ①某实验中需要测量一根钢丝的直径(约0.5mm).为了得到尽可能精确的测量数据,应从实验室提供的米尺、螺旋测微器和游标卡尺(游标尺上有10个等分刻度)中,选择___________进行测量.
②用游标卡尺(游标尺上有50个等分刻度)测定某工件的宽度时,示数如图所示,此工件的宽度为___________mm。

(2)(6分)在“探究速度随时间变化的规律”实验中,小车做匀变速直线运动,记录小车运动的纸带如图11所示.某同学在纸带上共选择7个计数点A、B、C、D、E、F、G,相邻两个计数点之间还有4个点没有画出.他量得各点到A点的距离如图所示,根据纸带算出小车的加速度为1 .0m/s2.则:

①本实验中所使用的交流电源的频率为     Hz;
②打B点时小车的速度vB      m/s,BE间的平均速度      m/s.

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科目:高中物理 来源:2011届北京市石景山区高三上学期期末考试物理试卷 题型:实验题

(1)(4分)图10中游标卡尺读数为    mm,螺旋测微器读数为    mm.

(2)(6分)在“探究速度随时间变化的规律”实验中,小车做匀变速直线运动,记录小车运动的纸带如图11所示.某同学在纸带上共选择7个计数点A、B、C、D、E、F、G,相邻两个计数点之间还有4个点没有画出.他量得各点到A点的距离如图所示,根据纸带算出小车的加速度为1 .0m/s2.则:

①本实验中所使用的交流电源的频率为     Hz;
②打B点时小车的速度vB      m/s,BE间的平均速度      m/s.
(3)(8分)为了测量某电池的电动势E(约为3V)和内阻r,可供选择的器材如下:
A.电流表G1(2mA  100Ω)          B.电流表G2(1mA 内阻未知)
C.电阻箱R1(0~999.9Ω)              D.电阻箱R2(0~9999Ω)
E.滑动变阻器R3(0~10Ω  1A)         F.滑动变阻器R4(0~1000Ω  10mA)
G.定值电阻R0(800Ω  0.1A)          H.待测电池
I.导线、电键若干
①采用如图12(甲)所示的电路,测定电流表G2的内阻,得到电流表G1的示数I1、电流表G2的示数I2如下表所示:

I1(mA)
0.40
0.81
1.20
1.59
2.00
I2(mA)
0.20
0.40
0.60
0.80
1.00
根据测量数据,请在图12(乙)坐标中描点作出I1—I2图线.由图得到电流表G2的内阻等于     Ω.
②在现有器材的条件下,测量该电池电动势和内阻,采用如图12(丙)所示的电路.在给定的器材中,图中滑动变阻器①应该选用   ,电阻箱②应该选用    (均填写器材后面的代号).
③根据图12(丙)所示电路,请在图12(丁)中用笔画线代替导线,完成实物电路的连接.

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科目:高中物理 来源:2014届陕西西安长安区第一中学高三上第一次模拟考试物理试卷(解析版) 题型:计算题

(11分)如图所示,在xOy直角坐标系中,第Ⅰ象限内分布着方向垂直纸面向里的匀强磁场,第Ⅱ象限内分布着方向沿y轴负方向的匀强电场.初速度为零、带电荷量为q、质量为m的粒子经过电压为U的电场加速后,从x轴上的A点垂直x轴进入磁场区域,经磁场偏转后过y轴上的P点且垂直y轴进入电场区域,在电场中偏转并击中x轴上的C点.已知OA=OC=d.求电场强度E和磁感应强度B的大小(粒子的重力不计).

 

 

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科目:高中物理 来源:2014届江西省南昌市高二第一次月考物理试卷(解析版) 题型:计算题

(11分)如图所示,在竖直放置的铅屏A的右表面上贴着射线(即电子)放射源P,已知射线实质为高速电子流,放射源放出粒子的速度v0=2.0×107m/s。速度的方向沿各个方向都有,电子重量不计。足够大的荧火屏M与铅屏A平行放置,相距d=2.0×10-2m,其间有水平向左的匀强电场,电场强度大小E=1.0×105N/C。已知电子电荷量e=1.6×10-19C,电子质量取m=9.0×10-31kg。求

(1)电子到达荧光屏M上的动能为多少焦耳?

(2)电子从P点射出到达荧光屏的最长时间?

(3)荧光屏上的发光面积。(取)

 

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