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)
高二物理简答题困难题
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)
高二物理简答题困难题查看答案及解析
如图所示:绝缘中空轨道竖直固定,圆弧段COD光滑,对应圆心角为120°,C、D两端等高,O为最低点,圆弧圆心为O′,半径为R;直线段AC、HD粗糙且足够长,与圆弧段分别在C、D端相切;整个装置处于方向垂直于轨道所在平面向里、磁感应强度为B的匀强磁场中,在竖直虚线MC左侧和ND右侧还分别存在着场强大小相等、方向水平向右和向左的匀强电场.现有一质量为m、电荷量恒为q、直径略小于轨道内径、可视为质点的带正电小球,从轨道内距C点足够远的P点由静止释放.若小球所受电场力等于其重力的倍,小球与直线段AC、HD间的动摩擦因数为,重力加速度为g.则( )
A.小球在第一次沿轨道AC下滑的过程中,最大加速度
B.小球在第一次沿轨道AC下滑的过程中,最大速度
C.小球进入DH轨道后,上升的最高点与A等高
D.小球经过O点时,对轨道的弹力可能为2mg-qB
高二物理选择题简单题查看答案及解析
如图所示,绝缘的中空轨道竖直固定,圆弧段COD光滑,对应圆心角为1200,CD两端等高,O为最低点,圆弧的圆心为O′,半径为R;直线段AC、HD粗糙且足够长,与圆弧段分别在C、D端相切.整个装置处于方向垂直于轨道所在平面向里、磁感应强度大小为B的匀强磁场中,在竖直虚线MC左侧和虚线ND右侧存在着电场强度大小相等、方向分别为水平向右和水平向左的匀强电场.现有一质量为m、电荷量恒为q、直径略小于轨道内径、可视为质点的带正电小球,从轨道内距C点足够远的P点由静止释放.若小球所受电场力的大小等于其重力的 倍,小球与直线段AC、HD间的动摩擦因数均为μ,重力加速度为g,求:
(1)小球在第一次沿轨道AC下滑的过程中的最大加速度和最大速度;
(2)小球经过长时间的往复运动过程中,轨道最低点O对小球最小支持力的大小
高二物理计算题极难题查看答案及解析
如图,轨道 CDGH 位于竖直平面内,其中圆弧段 DG 与水平段 CD 及倾斜段 GH 分别相切于 D 点和 G 点,圆弧段和倾斜段均光滑,在 H 处固定一垂直于轨道的绝缘挡板,整个轨道绝缘且处于水平向右的匀强电场中.一带电物块由 C 处静止释放,经挡板碰撞后滑回 CD 段中点 P 处时速度恰好为零.已知物块的质量 ,所带的电荷量;电场强度 ; CD 段的长度 L=0.8m,圆弧 DG 的半径 r=0.2m,GH 段与水平面的夹角为 θ,且 sinθ=0.6,cosθ=0.8; 不计物块与挡板碰撞时的动能损失,物块可视为质点,重力加速度 g 取 10m/s2.
(1)求物块与轨道 CD 段的动摩擦因数 µ;
(2)求物块第一次碰撞挡板时的动能 Ek;
(3)分析说明物块在轨道 CD 段运动的总路程能否达到 2.6m.若能,求物块在轨道 CD 段运动 2.6m路程时的动能;若不能,求物块碰撞挡板时的最小动能.
高二物理解答题中等难度题查看答案及解析
如图,轨道 CDGH 位于竖直平面内,其中圆弧段 DG 与水平段 CD 及倾斜段 GH 分别相切于 D 点和 G 点,圆弧段和倾斜段均光滑,在 H 处固定一垂直于轨道的绝缘挡板,整个轨道绝缘且处于水平向右的匀强电场中.一带电物块由 C 处静止释放,经挡板碰撞后滑回 CD 段中点 P 处时速度恰好为零.已知物块的质量 ,所带的电荷量;电场强度 ; CD 段的长度 L=0.8m,圆弧 DG 的半径 r=0.2m,GH 段与水平面的夹角为 θ,且 sinθ=0.6,cosθ=0.8; 不计物块与挡板碰撞时的动能损失,物块可视为质点,重力加速度 g 取 10m/s2.
(1)求物块与轨道 CD 段的动摩擦因数 µ;
(2)求物块第一次碰撞挡板时的动能 Ek;
(3)分析说明物块在轨道 CD 段运动的总路程能否达到 2.6m.若能,求物块在轨道 CD 段运动 2.6m路程时的动能;若不能,求物块碰撞挡板时的最小动能.
高二物理解答题中等难度题查看答案及解析
如图所示,在竖直平面内固定的圆形绝缘轨道的圆心为、半径为,内壁光滑,、两点分别是圆弧的最低点和最高点.该区间存在方向水平向右的匀强电场,一质量为、带负电的小球在轨道内侧做完整的圆周运动(电荷量不变),经过点时速度最大,、连线与竖直方向的夹角,重力加速度为.求:
()求小球所受到的电场力大小;
()小球在点速度多大时,小球经点时对圆轨道的压力最小?
高二物理解答题困难题查看答案及解析
如图所示,在竖直平面内固定的圆形绝缘轨道的圆心为、半径为,内壁光滑,、两点分别是圆弧的最低点和最高点.该区间存在方向水平向右的匀强电场,一质量为、带负电的小球在轨道内侧做完整的圆周运动(电荷量不变),经过点时速度最大,、连线与竖直方向的夹角,重力加速度为.求:
()求小球所受到的电场力大小;
()小球在点速度多大时,小球经点时对圆轨道的压力最小?
高二物理解答题困难题查看答案及解析
如图所示,在竖直平面内固定的圆形绝缘轨道的圆心为、半径为,内壁光滑,、两点分别是圆弧的最低点和最高点.该区间存在方向水平向右的匀强电场,一质量为、带负电的小球在轨道内侧做完整的圆周运动(电荷量不变),经过点时速度最大,、连线与竖直方向的夹角,重力加速度为.求:
()求小球所受到的电场力大小;
()小球在点速度多大时,小球经点时对圆轨道的压力最小?
高二物理解答题困难题查看答案及解析
如图所示,一半径为R的光滑圆弧轨道ABC,固定在竖直面内,O为其圆心,O、A等高。水平面BE与轨道相切于B点,且0〈θ〈π/2。今将一质量为m的小球从轨道顶端A静止释放,沿轨道下滑,从C端飞出后,与竖直墙壁正碰于D点(未画出),求距离BE和DE的长度。
高二物理计算题困难题查看答案及解析
如图所示,在竖直平面内固定的圆形绝缘轨道的圆心在O点,半径为r,内壁光滑,A、B两点分别是圆弧的最低点和最高点。该区间存在方向水平向右的匀强电场,一质量为m、带负电的小球在轨道内侧做完整的圆周运动电荷量不变,经C点时速度最大,O、C连线与竖直方向的夹角,重力加速度为g。
求小球所受到的电场力大小;
若恰好能完整的做圆周运动,求过D点的速度?
小球在A点速度多大时,小球经B点时对轨道的压力最小?
高二物理解答题中等难度题查看答案及解析