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如图所示,在足够长的光滑绝缘水平直线轨道上方h高度的P点,固定一电荷量为+Q的点电荷。一质量为m、带电荷量为+q的物块(可视为质点),从轨道上的A点以初速度v0沿轨道向右运动,当运动到P点正下方B点时速度为v。已知点电荷产生的电场在A点的电势为φ(取无穷远处电势为零),PA连线与水平轨道的夹角为60°,试求:

(1)物块在A点时受到轨道的支持力大小;

(2)点电荷+Q产生的电场在B点的电势。

解:

(1)  物块在A点受重力、电场力、支持力,分解电场力,由竖直方向

受力平衡得FN=ksin 60°+mg.

又因为h=rsin 60°,

由以上两式解得支持力为FN=mg+.

(2)从A运动到P点正下方B点的过程中,由动能定理得

qUABmv2mv

又UAB=φA-φB

解得φB(v-v2)+φ

练习册系列答案
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科目:高中物理 来源: 题型:

如图所示,在足够长的粗糙水平桌面上,静止放置质量为m1=0.20
kg的滑块,滑块用细线跨过固定在桌子边缘的光滑定滑轮与质最为m2=0.05kg的重物相连.已知桌面与滑块问的动摩擦因数为μ=0.05,取g=10m/s2.由静止释放重物,试求在重物落地前,滑块m1的加速度大小及细线对它的拉力大小.

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如图所示,在足够长的光滑水平轨道上静止三个小木块A、B、C,质量分别为mA=1kg,mB=1kg,mC=2kg,其中B与C用一个轻弹簧固定连接,开始时整个装置处于静止状态;A和B之间有少许塑胶炸药,A的左边有一个弹性挡板(小木块和弹性挡板碰撞过程没有能量损失).现在引爆塑胶炸药,若炸药爆炸产生的能量有E=9J转化为A和B沿轨道方向的动能,A和B分开后,A恰好在B、C之间的弹簧第一次恢复到原长时追上B,并且与B发生碰撞后粘在一起.求:
(1)在A追上B之前弹簧弹性势能的最大值;
(2)A与B相碰以后弹簧弹性势能的最大值.

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如图所示,在足够长的光滑绝缘水平直线轨道上方h高度的P点,固定一电荷量为+Q的点电荷.一质量为m、带电荷量为+q的物块(可视为质点),从轨道上的A点以初速度v0沿轨道向右运动,当运动到P点正下方B点时速度为v.已知点电荷产生的电场在A点的电势为φ(取无穷远处电势为零),PA连线与水平轨道的夹角为60°,试求:
(1)物块在A点时受到轨道的支持力大小;
(2)点电荷+Q产生的电场在B点的电势.

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科目:高中物理 来源: 题型:

(2011?海淀区模拟)如图所示,在足够长的光滑水平轨道上有三个小木块A、B、C,质量分别为mA、mB、mC,且mA=mB=1.0kg,mC=2.0kg,其中B与C用一个轻弹簧拴接在一起,开始时整个装置处于静止状态.A和B之间有少许塑胶炸药,A的左边有一个弹性挡板.现在引爆塑胶炸药,若炸药爆炸产生的能量中有E=9.0J转化为A和B的动能,A和B分开后,A恰好在B、C之间的弹簧第一次恢复到原长时追上B,并且与B发生碰撞后粘在一起.忽略小木块和弹性挡板碰撞过程中的能量损失.求:
(1)塑胶炸药爆炸后瞬间A与B的速度各为多大?
(2)在A追上B之前弹簧弹性势能的最大值;
(3)A与B相碰以后弹簧弹性势能的最大值.

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科目:高中物理 来源: 题型:

精英家教网如图所示,在足够长的两条平行金属导轨的左端接有一个定值电阻R0,两导轨间的距离L=0.5m,在虚线的区域内有与导轨平面垂直的匀强磁场,磁感应强度B=0.2T,虚线间的距离S=1.0m.完全相同的金属棒ab、cd与导轨垂直放置,两棒间用2.0m长的绝缘轻杆连接.棒与导轨间无摩擦,两棒电阻皆为r=0.3Ω,导轨电阻不计.已知R0=2r.现用一外力从图示位置水平向右拉cd棒,使两棒以v=5.0m/s的速度向右匀速穿过磁场区域.求:
(1)从cd棒刚进磁场到ab棒刚离开磁场的过程中通过ab棒的电流大小和方向;
(2)从cd棒刚进磁场到ab棒刚离开磁场的过程中拉力做的功;
(3)若cd棒刚进入磁场时将水平外力去掉,经一段时间cd棒出磁场,求此段时间内通过cd 棒的电量.

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