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【题目】如图,在竖直平面内,一半径为R的光滑绝缘圆弧轨道ABC和水平绝缘轨道PAA点相切,BC为圆弧轨道的直径,O为圆心,OAOB之间的夹角为α,整个装置处于水平向右的匀强电场中。一质量为m、电荷量为qq0)的带电小球在电场力的作用下沿水平轨道向右运动,经A点沿圆弧轨道通过C点,落至水平轨道。已知小球在C点所受合力的方向指向圆心,且此时小球对轨道的压力恰好为零,重力加速度大小为g.求:

(1)匀强电场的场强大小;

(2)小球到达A点时速度的大小。(结果保留根号)

【答案】(1) (2)

【解析】

(1)设小球所受电场力为,电场强度的大小为E

由力的合成法则有

解得:

(2)小球到达C点时所受合力的大小为F,由力的合成法则有:

设小球到达C点时的速度大小为,由牛顿第二定律得

解得:

设小球到达A点的速度大小为,作CDPA,交PAD点,由几何关系得

由动能定理有

故小球在A点的速度大小为

练习册系列答案
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科目:高中物理 来源: 题型:

【题目】某同学利用如图甲所示的实验装置测量重力加速度.

①请指出该同学在实验操作中存在的两处错误:a_____b_____

②该同学经正确操作得到如图乙所示的纸带,已知ABCDEF为打下的连续六个点,测得对应的距离为h1h2h3h4h5.若已知打点计时器的打点周期为T,则打E点时速度的表达式为vE_____

③若分别计算出各计数点对应的速度数值,并在坐标系中画出v2h的关系图线如图丙所示.则斜率表示_____,可以计算得出重力加速度的大小为_____m/s2(保留2位有效数字).

④根据以上③问结果,为了求出物体在运动过程中所受的阻力,还需测量的物理量有_____(用字母表示,并说明字母所表示的物理意义,已知当地的重力加速度大小为9.8m/s2).

⑤如果当时电网中交变电流的电压变成210V,而做实验的同学并不知道,那么加速度的测量值与实际值相比_____.(填偏大偏小不变

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【题目】汽车以15m/s的速度匀速行驶,司机发现前方有危险,在0.8s后才能做出反应,实施制动,这段时间称为反应时间。若汽车刹车时能产生的最大加速度为5m/s2,从汽车司机发现前方有危险到刹车后汽车完全停下来,汽车所通过的距离叫刹车距离。求:

(1)在反应时间内汽车行驶的距离;

(2)刹车后汽车行驶的距离;

(3)发现危险3s后汽车的速度。

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科目:高中物理 来源: 题型:

【题目】如图所示,半径分别为R和r(R>r)的甲乙两光滑圆轨道安置在同一竖直平面内,两轨道之间由一条光滑水平轨道CD相连,在水平轨道CD上一轻弹簧a、b被两小球夹住,同时释放两小球,a、b球恰好能通过各自的圆轨道的最高点,求:

①两小球的质量比.

②若ma=mb=m,要求a,b都能通过各自的最高点,弹簧释放前至少具有多少弹性势能.

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【题目】如图所示,半圆形框架竖直放置在粗糙的水平地面上,光滑的小球P在水平外力F的作用下处于静止状态,P与圆心O的连线与水平面的夹角为θ,将力F在竖直面内沿顺时针方向缓慢地转过,框架与小球始终保持静止状态。在此过程中下列说法正确的是

A.框架对小球的支持力先减小后增大B.拉力F的最小值为mgcosθ

C.地面对框架的摩擦力减小D.框架对地面的压力先增大后减小

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【题目】如图所示,有一质量不计的杆AO,长为R,可绕A自由转动.用绳在O点悬挂一个重为G的物体,另一根绳一端系在O点,另一端系在以O点为圆心的圆弧形墙壁上的C点.当点C由图示位置逐渐向上沿圆弧CB移动过程中(保持OA与地面夹角θ不变)OC绳所受拉力的大小变化情况是

A.逐渐减小B.逐渐增大

C.先减小后增大D.先增大后减小

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【题目】如图,abc是竖直面内的光滑固定轨道,ab水平,长度为2Rbc是半径为R的四分之一的圆弧,与ab相切于b点。一质量为m的小球。始终受到与重力大小相等的水平外力的作用,自a点处从静止开始向右运动,重力加速度大小为g。小球从a点开始运动到其他轨迹最高点,机械能的增量为( )

A. 2mgR

B. 4mgR

C. 5mgR

D. 6mgR

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【题目】探究求合力的方法实验中,现有木板、白纸、图钉、橡皮筋、细绳套和一只弹簧测力计.

(1)为了完成实验,某同学另找来一根弹簧,先测量其劲度系数,得到的实验数据如下表:

根据表中数据作出Fx图象并求得该弹簧的劲度系数k________N/m;

(2)某次实验中,弹簧测力计的指针位置如图甲所示,其读数为________N;同时利用(1)中结果获得弹簧上的弹力值为2.50 N,请在图乙中画出这两个共点力的合力F的图示;

 

(3)由图得到F________N.

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【题目】某物理爱好者小组用如图所示的装置进行粗略“验证动量守恒定律”的实验:

①先测出可视为质点的两滑块AB的质量分别为及滑块与桌面间的动摩擦因数

②用细线将滑块AB连接,使AB间的轻质短弹簧处于压缩状态,滑块B恰好紧靠桌边;

③剪断细线后弹簧迅速弹开,测出滑块B做平抛运动的水平位移,滑块A沿水平桌面滑行距离为,(未滑出桌面);

④为验证动量守恒定律,写出还需测量的物理量及表示它们的字母__________________________;如果动量守恒,需要满足的关系式为_________________________

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