如图所示,两等量异种电荷在同一水平线上,它们连线的中点为O,竖直面内的半圆弧光滑绝缘轨道的直径AB水平,圆心在O点,圆弧的半径为R,C为圆弧上的一点,OC与竖直方向的夹角为37°,一电荷量为+q,质量为m的带电小球从轨道的A端由静止释放,沿轨道滚动到最低点时速度v=2,g为重力加速度,取无穷远处电势为零,则( )
A. 电场中A点的电势为
B. 电场中B点的电势为
C. 小球运动到B点时的动能为mgR
D. 小球运动到C点时,其动能与电势能的和为1.6mgR
高二物理单选题中等难度题
如图所示,两等量异种电荷在同一水平线上,它们连线的中点为O,竖直面内的半圆弧光滑绝缘轨道的直径AB水平,圆心在O点,圆弧的半径为R,C为圆弧上的一点,OC与竖直方向的夹角为37°,一电荷量为+q,质量为m的带电小球从轨道的A端由静止释放,沿轨道滚动到最低点时速度v=2,g为重力加速度,取无穷远处电势为零,则( )
A. 电场中A点的电势为
B. 电场中B点的电势为
C. 小球运动到B点时的动能为mgR
D. 小球运动到C点时,其动能与电势能的和为1.6mgR
高二物理单选题中等难度题查看答案及解析
如图所示,两等量异种电荷在同一水平线上,它们连线的中点为O,竖直面内的半圆弧光滑绝缘轨道的直径AB水平,圆心在O点,圆弧的半径为R,C为圆弧上的一点,OC与竖直方向的夹角为37°,一电荷量为+q,质量为m的带电小球从轨道的A端由静止释放,沿轨道滚动到最低点时速度v=,g为重力加速度,取无穷远处电势为零,则( )
A. 电场中B点的电势为
B. 电场中A点的电势为
C. 小球运动到B点时的动能为2mgR
D. 小球运动到C点时,其动能与电势能的和为1.3mgR
高二物理单选题中等难度题查看答案及解析
如图所示,光滑绝缘的半圆形圆弧轨道ACD,固定在竖直面内,轨道处在垂直于轨道平面向里的匀强磁场中,半圆弧的直径AD水平,因弧的半径为R,匀强磁场的磁感应强度为B,在A端由静止释放一个带正电荷质量为m的金属小球甲,结果小球甲连续两次通过轨道最低点C时,对轨道的压力差为ΔF,小球运动过程始终不脱离轨道,重力加速度为g.求:
(1)小球甲经过轨道最低点C时的速度大小;
(2)小球甲所带的电量;
(3)若在圆弧轨道的最低点C放一个与小球甲完全相同的不带电的金属小球乙,让小球甲仍由轨道的A端由静止释放,则甲球与乙球发生弹性碰撞后的一瞬间,乙球对轨道的压力.(不计两球间静电力的作用)
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如图所示,四分之一圆弧轨道的圆心O1和半圆轨道的圆心02,与斜面体ABC的竖直面AB在同一竖直面上,两圆弧轨道衔接处的距离忽略不计,斜面体ABC的底面BC是水平面,一个视为质点质量m=0.2kg的小球从P点静止释放,先后沿两个圆弧轨道运动,最后落在斜面体上(不会弹起),不计一切摩擦,已知AB=9m,BC=12m,O2A=1.1m,四分之一圆弧的半径和半圆的半径都是R=0.6m,g=10m/s2。求:
(1)小球在半圆最低点Q对轨道的压力;
(2)小球落在斜面上的位置到A点的距离
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如图所示的绝缘细杆轨道固定在竖直面内,半径为R的1/6圆弧段杆与水平段杆和粗糙倾斜段杆分别在A、B两点相切,圆弧杆的圆心O处固定着一个带正电的点电荷。现有一质量为m可视为质点的带负电小球穿在水平杆上,以方向水平向右、大小等于的速度通过A点,小球能够上滑的最高点为C,到达C后,小球将沿杆返回。若∠COB=30°,小球第一次过A点后瞬间对圆弧细杆向下的弹力大小为,从A至C小球克服库仑力做的功为,重力加速度为g。求:
(1)小球第一次到达B点时的动能;
(2)小球在C点受到的库仑力大小;
(3)小球返回A点前瞬间对圆弧杆的弹力。(结果用m、g、R表示)
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如图所示,光滑绝缘的细圆管弯成半径为R的1/4圆弧形,固定在竖直面内,管口B与圆心O等高,管口C与水平轨道平滑连接.质量为m的带正电小球(小球直径略小于细圆管直径)从管口B正上方的A点自由下落,A、B间距离为4R,从小球进入管口开始,整个空间中突然加上一个竖直向上的匀强电场,小球经过管口C滑上水平轨道,已知小球经过管口C时,对管底的压力为10mg,小球与水平轨道之间的动摩擦因素为μ.设小球在运动过程中电荷量没有改变,重力加速度为g, 求:
(1)小球到达B点时的速度大小;
(2)匀强电场场强大小;
(3)小球在水平轨道上运动的距离.
高二物理计算题极难题查看答案及解析
如图所示,在的竖直匀强电场中,有一光滑的半圆形绝缘轨道 QPN与一水平绝缘轨道MN在N点平滑相接,半圆形轨道平面与电场线平行,其半径,N为半圆形轨道最低点,P 为QN圆弧的中点,一带负电荷的小滑块质量,与水平轨道间的动摩擦因数,位于N点右侧1.5m的M处,要使小滑块恰能运动到圆轨道的最髙点 Q,取,求:
(1)滑块应以多大的初速度v0向左运动?
(2)滑块通过P点时受到轨道的压力.
(3)若撤去竖直电场,其它条件不变,滑块以(1)问的速度从M点释放,滑块是否还能通过最高点?说明理由。
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如图所示,在场强为的水平匀强电场中,有半径的光滑半圆形轨道DCB竖直放置,与水平绝缘轨道AB平滑连接,电场线与轨道平面ABCD平行,C为DB圆弧的中点。一带正电、电荷量、质量、可视为质点的小滑块与水平轨道AB间的动摩擦因数,取。
若小滑块从半圆形轨道上C点静止释放,运动到水平轨道上的P点静止,求小滑块通过BP段的时间是多少?
若小滑块从水平轨道上的A端静止释放,沿轨道运动恰能到达并通过最高点D,求小滑块此次运动通过C点时对轨道的压力是多大?
高二物理解答题困难题查看答案及解析
在某空间存在着水平向右的匀强电场和垂直于纸面向里的匀强磁场,如图所示,一段光滑且绝缘的圆弧轨道固定在纸面内,其圆心为点,半径, 连线在竖直方向上, 弧对应的圆心角,今有一质量、电荷量的带电小球(可视为质点),以的初速度沿水平方向从点射入圆弧轨道内,一段时间后从点离开,小球离开点后做匀速直线运动,已知重力加速度, , ,不计空气阻力,求:
(1)匀强电场的场强的大小;
(2)小球到达点时的速度大小;
(3)磁场的磁感应强度的大小.
高二物理解答题简单题查看答案及解析
如图所示,在E=1×103N/C的竖直匀强电场中,有一光滑的半圆形绝缘轨道QPN竖直放置与一水平绝缘轨道MN相切连接,P为QN圆弧的中点,其半径R=40cm,一带负电电荷量q=10-4C的小滑块质量m=20g,与水平轨道间的动摩擦因数μ=0.4,从位于N点右侧s=1.5m处的M点以初速度v0向左运动,取g=10m/s2.
求:(1)若滑块初速度v0为6m/s, 则滑块通过P点时对轨道的压力是多大?
(2)若使小滑块在运动中不离开轨道QPN(Q点、N点除外)问小滑块从M点出发时的初速度满足什么条件?
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