【题目】如图所示,质量分别为m和2m的A、B两个小球用长为R的绝缘轻杆连接在一起,放在竖直平面内半径为R的光滑圆形绝缘轨道的内壁,整个装置处在水平向右的匀强电场中,电场强度为E.A球不带电,B球带正电,开始时A球处在与圆心等高的位置,现由静止释放A、B小球,B球刚好能到达轨道右侧与圆心等高的位置,求:
(1)B球带电量;
(2)当A球下降高度为时,轻杆对B球做的功;
(3)两小球在运动过程中最大速度的大小.
【答案】(1) q= (2) W= (3) vmax=
【解析】
(1)对两球组成的系统,由动能定理可得
mgR+EqR-2mgR=0-0,
解得q=
(2)A球下降高度为时,OA连线转过30°,AB在运动的过程中,速度大小始终相等,由动能定理可得
mgRsin 30°+EqRsin 30°-2mgR(1-cos 30°)=mv2+×2mv2-0
解得
设杆对B做的功为W,由动能定理
W+EqRsin 30°-2mgR(1-cos 30°)=×2mv2-0
W=()mgR
(3)mgRsin θ+EqRsin θ-2mgR(1-cos θ)=mv′2+×2mv′2-0
整理可得v′=2
当θ=45°时,有最大速度vmax=2
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【题目】如图所示,在x轴的上方(y>0的空间内)存在着垂直于纸面向里、磁感应强度为B的匀强磁场,一个不计重力的带正电粒子从坐标原点O处以速度v进入磁场,粒子进入磁场时的速度方向垂直于磁场且与x轴正方向成45°角,若粒子的质量为m,电量为q,求:
(1)该粒子在磁场中作圆周运动的轨道半径;
(2)粒子在磁场中运动的时间.
(3)该粒子射出磁场的位置.
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【题目】如图所示,有一个可视为质点的质量为m=1kg的小物块,从光滑平台上的A点以v0=1.8m/s的初速度水平抛出,到达C点时,恰好沿C点的切线方向进人固定在竖直平面内的光滑圆弧轨道,最后小物块无碰撞地滑上紧靠轨道末端D点的足够长的水平传送带.已知传送带上表面与圆弧轨道末端切线相平,传送带沿顺时针方向匀速运行的速度为v=3m/s,小物块与传送带间的动摩擦因数μ=0.5,圆弧轨道的半径为R=2m,C点和圆弧的圆心O点连线与竖直方向的夹角θ=53°,不计空气阻力,重力加速度g=10m/s2,sin53°=0.8,cos53°=0.6.求:
(1)小物块达到C点时的速度;
(2)小物块到达圆弧轨道末端D点时对轨道的压力;
(3)小物块从滑上传送带到第一次离开传送带的过程中产生的热量
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【题目】某研究性学习小组利用气垫导轨测滑块做加速直线运动中的加速度,实验装置如图甲所示.在气垫导轨上相隔一定距离的两处安装两个光电传感器A、B,滑块P上固定一遮光条,滑块在细线的牵引下向左做加速运动,
(1)若用10分度的游标卡尺测出遮光条的宽度d,如图乙所示,则宽度d=__________mm.
(2)遮光条经过光电传感器A、B时所用时间分别是Δt1、Δt2,若测滑块运动的加速度,还需要测量的物理量为__________.用上述物理量表示,加速度大小的表达式为a=___________.
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【题目】如图所示,在光滑水平面上叠放着A、B两物体,已知mA=2kg、mB=4kg,A、B间动摩擦因数μ=0.2,在物体A上施加一水平向右的拉力F,g取10 m/s2,则( )
A. 当拉力F<4N时,A静止不动
B. 当拉力F=3N时,B受A的摩擦力等于2N
C. 拉力F必须大于8 N时,A才能相对B滑动
D. 若把水平向右的拉力F作用于B,拉力F大于8 N时,A相对B滑动
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【题目】如图所示,一个铁架台放在水平地面上,其上用轻质细线悬挂一个小球,开始时细线竖直.现将水平力 F 作用于小球上,使其缓慢地由实线位置运动到虚线位置,铁架台始终保持静止.则在这一过程中( )
A. 水平拉力 F 先变小后变大
B. 铁架台所受地面的摩擦力变大
C. 铁架台对地面的压力变大
D. 细线的拉力不变
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【题目】两物块A、B用轻弹簧相连,质量均为2kg,初始时弹簧处于原长,A、B两物块都以v=6m/s的速度在光滑的水平地面上运动,质量4kg的物块C静止在前方,如图所示.B与C碰撞后二者会粘在一起运动.求在以后的运动中:
(1)当弹簧的弹性势能最大时,物块A的速度为多大?
(2)系统中弹性势能的最大值是多少?
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【题目】如图所示,两个不带电的导体 A 和 B,用一对绝缘柱支持使它们彼此接触。把一带正电 荷的物体 C 置于 A 附近,贴在 A、B 下部的金属箔片都张开,则
A. 此时 A 带正电,B 带负电
B. 移去 C,贴在 A、B 下部的金属箔片将闭合
C. 先把 A 和 B 分开,然后再移去 C,贴在 A、B 下部的金属箔片仍然张开
D. 先把 A 和 B 分开,然后再移去 C,贴在 A、B 下部的金属箔片将闭合
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【题目】在“测定玻璃的折射率”的实验中,在白纸上放好玻璃砖,aa′和bb′分别是玻璃砖与空气的两个界面,如图所示.在玻璃砖的一侧插上两枚大头针P1和P2,用“+”表示大头针的位置,然后在另一侧透过玻璃砖观察,并依次插上大头针P3和P4.在插P3和P4时,应使 ( )
A. P3只挡住P1的像
B. P4只挡住P2的像
C. P3同时挡住P1、P2的像
D. P3插在P1、P2的延长线上
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