如图所示，固定的光滑水平绝缘轨道与半径为R=0.2m、竖直放置的光滑绝缘的圆形轨道平滑连接，圆形轨道处于电场强度大小为E=

3

mAg/q，方向水平向右的匀强电场中．光滑水平绝缘轨道上有A、B、C、D四个可看作为质点的小球，已知m_A=m_D=0.1㎏，m_B=m_C=0.2㎏，A球带正电，电量为q，其余小球均不带电．小球C、D与处于原长的轻弹簧2连接，小球A、B中间压缩一轻且短的弹簧（弹簧弹力足够大），轻弹簧与A、B均不连接，在圆轨道的最低点由静止释放A、B后，A球在圆轨道运动时恰能做完整的圆周运动，B被弹开后与C小球碰撞且粘连在一起，设碰撞时间极短．g取10m/s²．试求：
（1）A球离开弹簧后的最小速度以及刚进入圆轨道时对轨道的压力的大小？
（2）弹簧2的最大弹性势能？

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如图所示，固定的光滑水平绝缘轨道与半径为R=0.2m、竖直放置的光滑绝缘的圆形轨道平滑连接，圆形轨道处于电场强度大小为，方向水平向右的匀强电场中。光滑水平绝缘轨道上有A、B、C、D四个可看作为质点的小球，已知m_A=m_D=0.1kg，m_B=m_C=0.2kg，A球带正电，电量为q，其余小球均不带电。小球C、D与处于原长的轻弹簧2连接，小球A、B中间压缩一轻且短的弹簧（弹簧弹力足够大），轻弹簧与A、B均不连接，在圆轨道的最低点由静止释放A、B后，A球在圆轨道运动时恰能做完整的圆周运动，B被弹开后与C小球碰撞且粘连在一起，设碰撞时间极短。g取10m/s²。试求：
（1）A球离开弹簧后的最小速度以及刚进入圆轨道时对轨道的压力的大小？
（2）弹簧2的最大弹性势能？

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如图所示，固定的光滑水平绝缘轨道与竖直放置的光滑绝缘的圆形轨道平滑连接，圆形轨道处于水平方向的匀强电场中，圆形轨道的最低点有A、B、C、D四个小球，小球C、D与处于原长的轻弹簧2连接，已知m_A=m_B=m_C=m_D=0.3kg，A球带正电，电量为q，电场强度，圆形轨道半径为R=0.2m，A、B中间压缩一轻弹簧，轻弹簧与A、B均不连接，由静止释放A，B后，A恰能做完整的圆周运动。B被弹开后与C小球碰后粘连在一起。求：
（1）弹簧2最大弹性势能；
（2） D球的最大速度（取g=10N/kg
设弹簧作用及碰撞时间极短）

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如图所示，固定的光滑水平绝缘轨道与半径为R=0.2m、竖直放置的光滑绝缘的圆形轨道平滑连接，圆形轨道处于电场强度大小为，方向水平向右的匀强电场中．光滑水平绝缘轨道上有A、B、C、D四个可看作为质点的小球，已知m_A=m_D=0.1㎏，m_B=m_C=0.2㎏，A球带正电，电量为q，其余小球均不带电．小球C、D与处于原长的轻弹簧2连接，小球A、B中间压缩一轻且短的弹簧（弹簧弹力足够大），轻弹簧与A、B均不连接，在圆轨道的最低点由静止释放A、B后，A球在圆轨道运动时恰能做完整的圆周运动，B被弹开后与C小球碰撞且粘连在一起，设碰撞时间极短．g取10m/s²．试求：
（1）A球离开弹簧后的最小速度以及刚进入圆轨道时对轨道的压力的大小？
（2）弹簧2的最大弹性势能？

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一、1、C2、C 3、B 4、C 5、BC 6、B 7、AD 8、D

二、实验题：（18分）将答案填在题目的空白处，或者要画图连线。

9、（6分）__BE_ （3分）   ____AD___（3分）

10、（12分）（1）如图b（4分）

（2）由于R_L2比R_L1小得多，灯泡L₂分得的电压很小，虽然有电流渡过，但功率很小，不能发光。（4分）

（3）如图c

解析：由于灯泡L₂和L₁额定电压相同，灯泡L₂功率大得多，故R_L2比R_L1小得多，灯泡L₂分得的电压很小，虽然有电流渡过，但功率很小，不能发光。（4分）

三、本大题共三小题共计54分．解答时请写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤．只写出最后答案的不能得分．有数值计算的题．答案中必须明确写出数值和单位

11、（16分）(1) 根据带电小球A恰能做完整的圆周运动，因，则小球能通过复合场中的最高点P（如图）设经过轨道上的P点的速度为v，由小球A的重力和电场力的合力提供向心力有：

…………①（3分）

在圆周轨道的最低点弹簧将B、A两球向左、右弹开，设弹开时A、B两球的速度大小分别为v_A、v_B，由动量守恒有：        

，即…………②（3分）

小球A从圆周轨道的最低点运动到P的过程中，由动能定理有：

…③（2分）

由①②③求得：

(2)设BC碰后速度为v₁ , B与C碰撞动量守恒

得v₁=2m/S        …④（2分）

BC整体减速,D球加速,当两者速度相等时设为v₂,弹簧最短,弹性势能最大

 得v₂=m/S    ……⑤（3分）

E_{P m}= ……⑥（3分）

12、（18分）（1）（6分）设球到D点时的速度为，从释放至D点，

根据动能定理  （3分）

对球，根据动量守恒定律   （2分）

解得（1分）

（2）（6分）两球进入复合场后，由计算可知两球在洛伦兹力作用下做匀速圆周运动，轨迹示意图如右图所示（1分）

洛伦兹力提供向心力（2分）

由图可知（2分）

解得  （1分）

（3）（6分）系统损失的机械能

或

解得

13、（20分）⑴设匀速直线运动的速度为v₀， ef有效切割长度为l，则电流：

，由于v₀不变，所以I不变。或由平衡条件证明同样给分（4分）

⑵由能量守恒，得：…………………………（2分）

设弹簧形变量为x，由平衡条件，得： 2BIxtan30°= kx…………（2分）

解得 v₀ =      （2分）   k =  …（2分）

⑶ef越过O点后，与弹簧脱离，设导体棒最终停止位置距O点的距离为x₀，某时刻回路中ef有效切割长度为L₁，ef的速度为v，加速度为a，电流为I， 据牛顿第二定律，得：― BIL₁= ma

电流 I = =    得： ― = ma……………………… (3分)

取一小段时间△t，速度微小变化为△v，回路面积微小增加为△S，则  ― △t = ma△t

即： ― ∑△t = ∑ma△t    ―∑L₁v△t = m∑a△t   ―∑△S = m∑△v

― x₀²tan30⁰= 0－mv₀     (3分)   将 v₀= 代入，得：x ₀ = ―― (2分)