15.(15分) 如图所示,可视为质点的三物块A、B、C放在倾角为300、长L=2m的固定斜面上,物块与斜面间的动摩擦因数μ=
,A与B紧靠在一起,C紧靠在固定挡板上,三物块的质量分别为mA=0.80kg、mB=0.64kg、mC=0.50kg,其中A不带电,B、C的带电量分别为qB=+4.0×10-5C、qC=+2.0×10-5C且保持不变,开始时三个物块均能保持静止且与斜面间均无摩擦力作用.如果选定两点电荷在相距无穷远处的电势能为0,则相距为r时,两点电荷具有的电势能可表示为
.现给A施加一平行于斜面向上的力F,使A在斜面上作加速度a=1.5m/s2的匀加速直线运动,经过时间t0,力F变为恒力,当A运动到斜面顶端时撤去力F.已知静电力常量k=9.0×109N?m2/C2,g=10m/s2.求:
(1)未施加力F时物块B、C间的距离;
(2)t0时间内A上滑的距离;
(3)t0时间内库仑力做的功;
(4)力F对A物块做的总功.
15、(1)A、B、C处于静止状态时,设B、C间距离为L1, 则 C对B的库仑斥力
(1分)
以A、B为研究对象,根据力的平衡 (1分)
联立解得 L1=1.0m (1分)
(2)给A施加力F后, A、B沿斜面向上做匀加速直线运动,C对B的库仑斥力逐渐减小,A、B之间的弹力也逐渐减小.经过时间t0,B、C间距离设为L2,A、B两者间弹力减小到零,此后两者分离,力F变为恒力.则t0时刻C对B的库仑斥力为 ① (1分)
以B为研究对象,由牛顿第二定律有 ② (1分)
联立①②解得 L2=1.2m
则t0时间内A上滑的距离 (1分)
(3)设t0时间内库仑力做的功为W0,由功能关系有 (1分)
代入数据解得 ③ (1分)
(4)设在t0时间内,末速度为v1,力F对A物块做的功为W1,由动能定理有
④ (1分)
而 ⑤
⑥
⑦ (1分)
由③~⑦式解得 J (1分)
经过时间t0后,A、B分离,力F变为恒力,对A由牛顿第二定律有
⑧ (1分)
力F对A物块做的功 ⑨
由⑧⑨式代入数据得 (1分)
则力F对A物块做的功 (1分)
科目:高中物理 来源:2012-2013学年四川省攀枝花七中高二上学期第一次月考物理试卷(带解析) 题型:计算题
(15 分)如图所示,在方向水平的匀强电场中,一不可伸长的不导电的细线的一端连接着一个质量为m的带电小球,另一端固定在O点,把小球拉起至细线与场强平行,然后无初速度释放,小球摆动到最低点的另一侧,线与竖直方向的最大夹角为θ,求小球经过最低点时细线对小球的拉力。
查看答案和解析>>
科目:高中物理 来源:2012-2013学年江苏连云港灌南高级中学高二上期中选修物理试卷(带解析) 题型:计算题
15分)如图所示,一根长为0.1m的通电导线静止在光滑的斜面上,斜面放在一个方向竖直向下的匀强磁场中,导线质量为0.6kg,电流为1A,斜面倾角为。求:
(1)磁感强度B的大小。
(2)导体棒对斜面的的压力
查看答案和解析>>
科目:高中物理 来源:2013-2014学年河北省石家庄市毕业班第一次教学质量检测物理试卷(解析版) 题型:计算题
(15分)如图所示,正三角形ABC内有B=0.1T的匀强磁场,方向垂直纸面向外,在BC边右侧有平行于BC足够长的挡板EF,已知B点到挡板的水平距离BD=0.5m。某一质量m=4×10-10kg,电荷量q=1×10-4C的粒子,以速度:v0=1×104m/s自A点沿磁场中的AB边射入,恰可从BC边水平射出打到挡板上。不计粒子重力。
(1)求粒子从BC边射出时,射出点距C点的距离和粒子在磁场中运动的时间。
(2)如果在BC至EF区域加上竖直向下的匀强电场,使粒子仍能打到挡板上,求所加电场电场强度的最大值。
查看答案和解析>>
科目:高中物理 来源:2014届江苏连云港灌南高级中学高二上期中选修物理试卷(解析版) 题型:计算题
15分)如图所示,一根长为0.1m的通电导线静止在光滑的斜面上,斜面放在一个方向竖直向下的匀强磁场中,导线质量为0.6kg,电流为1A,斜面倾角为。求:
(1)磁感强度B的大小。
(2)导体棒对斜面的的压力
查看答案和解析>>
科目:高中物理 来源:2014届四川省高二上学期第一次月考物理试卷(解析版) 题型:计算题
(15 分)如图所示,在方向水平的匀强电场中,一不可伸长的不导电的细线的一端连接着一个质量为m的带电小球,另一端固定在O点,把小球拉起至细线与场强平行,然后无初速度释放,小球摆动到最低点的另一侧,线与竖直方向的最大夹角为θ,求小球经过最低点时细线对小球的拉力。
查看答案和解析>>
湖北省互联网违法和不良信息举报平台 | 网上有害信息举报专区 | 电信诈骗举报专区 | 涉历史虚无主义有害信息举报专区 | 涉企侵权举报专区
违法和不良信息举报电话:027-86699610 举报邮箱:58377363@163.com