(16分)如圖所示,LMN是豎直平面內(nèi)固定的光滑絕緣軌道,MN水平且足夠長(zhǎng),LM下端與MN相切.質(zhì)量為m的帶正電小球B靜止在水平上,質(zhì)量為2m帶正電小球A從LM上距水平高為h處由靜止釋放,在A球進(jìn)入水平軌道之前,由于A、B兩球相距較遠(yuǎn),相互作用力可認(rèn)為零,A球進(jìn)入水平軌道后,A、B兩球間相互作用視為靜電作用.帶電小球均可視為質(zhì)點(diǎn).已知A、B兩球始終沒有接觸.重力加速度為g.求:
(1)A球剛進(jìn)入水平軌道的速度大��;
(2)A、B兩球相距最近時(shí),A、B兩球系統(tǒng)的電勢(shì)能;
(3)A、B兩球最終的速度、
大�。�
(1)? (2)
? (3)
? ,
【解析】
試題分析:(1)對(duì)A球下滑的過程,據(jù)機(jī)械能守恒得:
解得:
(2)A球進(jìn)入水平軌道后,兩球系統(tǒng)動(dòng)量守恒,當(dāng)兩球相距最近時(shí)有共速:
解得:
據(jù)能得轉(zhuǎn)化和守恒定律:,得:
(3)當(dāng)兩球相距最近之后,在靜電斥力作用下相互遠(yuǎn)離,兩球距離足夠遠(yuǎn)時(shí),相互作用力為零,系統(tǒng)勢(shì)能也為零,速度達(dá)到穩(wěn)定.
,?
得:? ,
考點(diǎn):本題考查了動(dòng)能定理的應(yīng)用、功能關(guān)系、動(dòng)量守恒定律、電勢(shì)能.
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科目:高中物理 來源: 題型:
(08年廣東實(shí)驗(yàn)中學(xué)三模) (16分)如圖所示,在同時(shí)存在勻強(qiáng)電場(chǎng)和勻強(qiáng)磁場(chǎng)的空間中取正交坐標(biāo)系Oxyz(x軸正方向水平向右,y軸正方向豎直向上).勻強(qiáng)磁場(chǎng)方向與Oxy平面平行,且與x軸的夾角為,重力加速度為g.一質(zhì)量為m、電荷量為
的帶電質(zhì)點(diǎn)沿平行于z軸正方向以速度v0做勻速直線運(yùn)動(dòng).
(1)求電場(chǎng)強(qiáng)度的最小值及對(duì)應(yīng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度
;
(2)若電場(chǎng)強(qiáng)度為最小值,當(dāng)帶電質(zhì)點(diǎn)通過y軸上的點(diǎn)
時(shí),撤去勻強(qiáng)磁場(chǎng),求帶電質(zhì)點(diǎn)落在oxz平面內(nèi)的位置.
(3)現(xiàn)需求解在(2)中帶電質(zhì)點(diǎn)到達(dá)oxz平面內(nèi)的速度大小,試說明能否運(yùn)用機(jī)械能守恒定律求解.
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科目:高中物理 來源: 題型:
(共16分)如圖所示,MN和PQ為豎直方向的兩平行長(zhǎng)直金屬導(dǎo)軌,間距l為0.40m,電阻不計(jì). 導(dǎo)軌所在平面與磁感慶強(qiáng)度B=5.0T的勻強(qiáng)磁場(chǎng)垂直。質(zhì)量m=6.0×10-2kg、電阻r=0.5Ω的金屬桿ab始終垂直于導(dǎo)軌,并與其保持光滑接觸。導(dǎo)軌兩端分別接有阻值均為3.0Ω的電阻R1和R2。重力加速度取10m/s2,且導(dǎo)軌足夠長(zhǎng),若使金屬桿ab從靜止開始下滑,求:
(1)桿下滑的最大速率vm;
(2)穩(wěn)定后整個(gè)電路耗電的總功率P;
(3)桿下滑速度穩(wěn)定之后電阻R2兩端的電壓U.
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科目:高中物理 來源: 題型:
(共16分)如圖所示,MN和PQ為豎直方向的兩平行長(zhǎng)直金屬導(dǎo)軌,間距l為0.40m,電阻不計(jì). 導(dǎo)軌所在平面與磁感慶強(qiáng)度B=5.0T的勻強(qiáng)磁場(chǎng)垂直。質(zhì)量m=6.0×10-2kg、電阻r=0.5Ω的金屬桿ab始終垂直于導(dǎo)軌,并與其保持光滑接觸。導(dǎo)軌兩端分別接有阻值均為3.0Ω的電阻R1和R2。重力加速度取10m/s2,且導(dǎo)軌足夠長(zhǎng),若使金屬桿ab從靜止開始下滑,求:
(1)桿下滑的最大速率vm;
(2)穩(wěn)定后整個(gè)電路耗電的總功率P;
(3)桿下滑速度穩(wěn)定之后電阻R2兩端的電壓U.
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科目:高中物理 來源:2012-2013學(xué)年廣東省汕頭市金山中學(xué)高二10月月考物理試卷(帶解析) 題型:計(jì)算題
(16分)、如圖所示,水平絕緣光滑軌道AB的B端與處于豎直平面內(nèi)的四分之一圓弧形粗糙絕緣軌道BC平滑連接,圓弧的半徑為R。在軌道所在空間存在水平向右的勻強(qiáng)電場(chǎng),電場(chǎng)強(qiáng)度E,現(xiàn)有一質(zhì)量為m,帶電荷量為q的帶電體(可視為質(zhì)點(diǎn))放在水平軌道上與B端距離s =5R的位置A,由于受到電場(chǎng)力的作用帶電體由靜止開始運(yùn)動(dòng),當(dāng)運(yùn)動(dòng)到圓弧形軌道的C端時(shí),速度恰好為零。已知該帶電體所受電場(chǎng)力大小為重力的,重力加速度為g,求:
(1)帶電體在水平軌道上運(yùn)動(dòng)的加速度大小及運(yùn)動(dòng)到B端時(shí)的速度大小;
(2)帶電體運(yùn)動(dòng)剛剛經(jīng)過圓弧形軌道的B點(diǎn)瞬間時(shí)對(duì)圓弧軌道的壓力大�。�
(3)帶電體沿圓弧形軌道從B到C的運(yùn)動(dòng)過程中,電場(chǎng)力和摩擦力帶電體所做的功各是多少。
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科目:高中物理 來源:2014屆廣東省汕頭市高二10月月考物理試卷(解析版) 題型:計(jì)算題
(16分)、如圖所示,水平絕緣光滑軌道AB的B端與處于豎直平面內(nèi)的四分之一圓弧形粗糙絕緣軌道BC平滑連接,圓弧的半徑為R。在軌道所在空間存在水平向右的勻強(qiáng)電場(chǎng),電場(chǎng)強(qiáng)度E,現(xiàn)有一質(zhì)量為m,帶電荷量為q的帶電體(可視為質(zhì)點(diǎn))放在水平軌道上與B端距離s =5R的位置A,由于受到電場(chǎng)力的作用帶電體由靜止開始運(yùn)動(dòng),當(dāng)運(yùn)動(dòng)到圓弧形軌道的C端時(shí),速度恰好為零。已知該帶電體所受電場(chǎng)力大小為重力的,重力加速度為g,求:
(1)帶電體在水平軌道上運(yùn)動(dòng)的加速度大小及運(yùn)動(dòng)到B端時(shí)的速度大��;
(2)帶電體運(yùn)動(dòng)剛剛經(jīng)過圓弧形軌道的B點(diǎn)瞬間時(shí)對(duì)圓弧軌道的壓力大�。�
(3)帶電體沿圓弧形軌道從B到C的運(yùn)動(dòng)過程中,電場(chǎng)力和摩擦力帶電體所做的功各是多少。
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