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【题目】一个带正电荷量为q,质量为m的小球,恰能静止在光滑绝缘的斜面轨道上A点,已知半径为R的竖直圆形轨道与光滑斜面平滑对接,斜面倾角,为使小球能到圆周轨道的最高点B,需要给小球提供一个初速度v。取重力加速度为g,开始AB等高。求

1)电场强度为多大?

2)为使小球能通过B点,初速度v至少多大?

3)在(2)的情况下取最小值v,则小球到B点时速度多大?

【答案】123

【解析】

A点,小球受重力、水平向右的电场力和垂直轨道向上的弹力,根据平衡条件知

解得:

要使小球能通过B点,则小球能通过等效最高点,设等效最高点速度为v,根据牛顿第二定律有

解得:

A到等效最高点根据动能定理有:

解得:

取最小值v的情况下,由AB由动能定理有:

解得:

练习册系列答案
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科目:高中物理 来源: 题型:

【题目】小明用如图所示装置研究加速度与力的关系,图中带滑轮的长木板水平放置于桌面,拉力传感器可直接显示所受到的拉力大小.实验时,下列操作必要且正确的是________

A.吊上砂桶时将长木板右端适当垫高,使小车能自由匀速滑动;

B.小车靠近打点计时器,先接通电源,再释放小车,打出一条纸带,同时记录传感器的示数;

C.改变砂和砂桶质量,重复步骤B,打出几条纸带;

D.用天平测出砂和砂桶的质量;

E.为了减小误差,实验中一定要保证砂和砂桶的质量远小于小车的质量

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科目:高中物理 来源: 题型:

【题目】据新华社报道,由我国自行设计、研制的世界第一套全超导核聚变实验装置(又称人造太阳)已完成了首次工程调试。下列关于人造太阳的说法正确的是

A. 人造太阳的核反应方程式可能为:

B. 人造太阳的核反应方程式可能为

C. 人造太阳释放的能量大小的计算公式是:

D. 根据公式可知,核燃料的质量相同时,聚变反应释放的能量与裂变反应释放的能量相同

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科目:高中物理 来源: 题型:

【题目】已知一个很大的金属板与一个点电荷之间的空间电场分布与等量异种电荷之间的电场分布类似,即金属板表面各处的电场强度方向与板面垂直。如图所示,MN为很大的不带电的金属平板,且与大地相连接。现将一个电荷量为Q的正点电荷置于板的右侧,图中abcd是以正点电荷Q为圆心的圆上的四个点,四点的连线构成一内接正方形,其中ab连线与金属板垂直。则下列说法正确的是

A. a点电场强度与d点电场强度相同

B. ab两点之间的电势差等于dc两点之间的电势差

C. 将一正试探电荷沿直线aba点移动到b点的过程中,试探电荷的电势能先增加后减小

D. 图中以Q为圆心的虚线圆是一个等势面

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科目:高中物理 来源: 题型:

【题目】如图所示,一列简谐横波沿x轴正方向传播,t0时的波形如图所示,此时波刚好传到x5 m处的P点。t1.2 sx6 mQ点第一次有沿y轴正方向的最大速度。则以下说法正确的是________

A. t0P点的运动方向为沿y轴负方向

B. 波传播的速度是3 m/s

C. x4 m处的质点的振动方程为y=-0.1cos(m)

D. 波源的起振方向沿y轴正方向

E. x10 m处的质点再过2 s开始振动

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【题目】如图所示,平面直角坐标系的第二象限内存在与水平方向成45、大小为E1的匀强电场,一质量为m、带电荷量为+q的小球从点静止释放,穿过y轴后,在y轴和竖直线PQ之间的第一象限内有垂直纸面向外的匀强磁场B1,整个第一象限内都有竖直向上的匀强电场E2,且,小球在里面恰好能做匀速圆周运动在y轴与PQ之间的第四象限内有一竖直向上,大小为的匀强电场;而在一、四象限PQ的右侧是一大小为,方向垂直纸面向内的匀强磁场。已知PQx轴的交点坐标为。求:

(1)小球第一次进入第一象限时的速度大小;

(2)小球第二次通过PQ的坐标;

(3)从开始释放到第二次通过PQ一共经历的时间。

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【题目】如图所示,某均匀介质中各质点的平衡位置在同一条直线上,相邻两点间的距离为1mt=0时,波源S开始振动,速度方向竖直向上,振动由此以1m/s的速度开始向右传播。t = 1.0s时,波源S第一次到达波峰处。由此可以判断,t=5.0s时(

A. 质点b达到最大速度

B. 质点c达到最大加速度

C. 质点e速度方向竖直向上

D. 质点d正好到达波谷位置

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【题目】碰撞在宏观、微观世界中都是十分普遍的现象,在了解微观粒子的结构和性质的过程中,碰撞的研究起着重要的作用。

1)一种未知粒子跟静止的氢原子核正碰,测出碰撞后氢原子核的速度是,该未知粒子以相同速度跟静止的氮原子核正碰时,测出碰撞后氮原子核的速度是,已知氢原子核的质量是mH,氮原子核的质量是14mH,上述碰撞都是弹性碰撞,求:

①该未知粒子的质量;

②该未知粒子的初速度大小。

2)光在介质中与物质微粒相互作用,因而传播方向发生改变,这种现象叫做光的散射。美国物理学家康普顿在研究石墨对射线的散射时,发现在散射的射线中,除了与入射波长相同的成分外,还有波长大于的成分,这个现象称为康普顿效应,它说明了光具有粒子性的特征,其简化原理图如下:

对于这种二维非对心碰撞,我们可以按照矢量的合成与分解的原理去分析和处理,在某次碰撞中,入射光子与静止的无约束自由电子发生弹性碰撞,碰撞后光子的方向与原入射方向成α角,与电子碰后的速度方向恰好垂直,已知入射光波长,普朗克恒量为h,光速为c

①结合爱因斯坦的光子说和质能方程,试证明光子动量为光波波长;

②求碰撞后电子的动能和光子的动量大小。

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【题目】某一研究性学习小组的同学们设计了以下实验方案来验证电荷守恒定律:





步骤一:手持起电板柄,用力将两块起电板快速摩擦后分开

步骤二:将其中一块板插入箔片验电器上端的空心金属球(不要接触金属球)

步骤三:将两块板同时插入空心金属球













箔片张开

箔片闭合

根据以上实验过程和观察到的现象,回答下列问题:

1)步骤二的实验现象,说明_____________________________________________

2)步骤三的实验现象,说明_____________________________________________

3)该研究性实验_________(填不能)验证电荷守恒定律。

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