如图所示,在水平向右的匀强电场中,水平轨道AB连接着一圆形轨道,圆形轨道固定在竖直平面内,其最低点B与水平轨道平滑连接。现有一质量为m、电荷量为q的带正电荷的小球(可视为质点),从离圆形轨道最低点B相距为L处的C点由静止开始在电场力作用下沿水平轨道运动。已知小球所受电场力与其所受的重力大小相等,重力加速度为g,水平轨道和圆形轨道均绝缘,小球在运动过程中所带电荷量q保持不变,不计一切摩擦和空气阻力。求:
(1)匀强电场的电场强度E的大小;
(2)小球由C点运动到B点所用的时间t;
(3)小球运动到与圆形轨道圆心O等高的D点时的速度大小vD;
高三物理简答题中等难度题
如图所示,在水平向右的匀强电场中,水平轨道AB连接着一圆形轨道,圆形轨道固定在竖直平面内,其最低点B与水平轨道平滑连接。现有一质量为m、电荷量为q的带正电荷的小球(可视为质点),从离圆形轨道最低点B相距为L处的C点由静止开始在电场力作用下沿水平轨道运动。已知小球所受电场力与其所受的重力大小相等,重力加速度为g,水平轨道和圆形轨道均绝缘,小球在运动过程中所带电荷量q保持不变,不计一切摩擦和空气阻力。求:
(1)匀强电场的电场强度E的大小;
(2)小球由C点运动到B点所用的时间t;
(3)小球运动到与圆形轨道圆心O等高的D点时的速度大小vD;
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如图所示,在水平向右的匀强电场中,水平轨道AB连接着一圆形轨道,圆形轨道固定在竖直平面内,其最低点B与水平轨道平滑连接。现有一质量为m、电荷量为q的带正电荷的小球(可视为质点),从离圆形轨道最低点B相距为L处的C点由静止开始在电场力作用下沿水平轨道运动。已知小球所受电场力与其所受的重力大小相等,重力加速度为g,水平轨道和圆形轨道均绝缘,小球在运动过程中所带电荷量q保持不变,不计一切摩擦和空气阻力。求:
(1)匀强电场的电场强度E的大小;
(2)小球由C点运动到B点所用的时间t;
(3)小球运动到与圆形轨道圆心O等高的D点时的速度大小vD;
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如图所示,在水平向右的匀强电场中,水平轨道AB连接着一圆形轨道,圆形轨道固定在竖直平面内,其最低点B与水平轨道平滑连接。现有一质量为m、电荷量为q的带正电荷的小球(可视为质点),从离圆形轨道最低点B相距为L处的C点由静止开始在电场力作用下沿水平轨道运动。已知小球所受电场力与其所受的重力大小相等,重力加速度为g,水平轨道和圆形轨道均绝缘,小球在运动过程中所带电荷量q保持不变,不计一切摩擦和空气阻力。求:
(1)匀强电场的电场强度E的大小;
(2)小球由C点运动到B点所用的时间t;
(3)小球运动到与圆形轨道圆心O等高的D点时的速度大小vD;
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如图所示,在水平向右的匀强电场中,水平轨道AB连接着一圆形轨道,圆形轨道固定在竖直平面内,其最低点B与水平轨道平滑连接。现有一质量为m、电荷量为q的带正电荷的小球(可视为质点),从离圆形轨道最低点B相距为L处的C点由静止开始在电场力作用下沿水平轨道运动。已知小球所受电场力与其所受的重力大小相等,重力加速度为g,水平轨道和圆形轨道均绝缘,小球在运动过程中所带电荷量q保持不变,不计一切摩擦和空气阻力。求:
(1)匀强电场的电场强度E的大小;
(2)小球由C点运动到B点所用的时间t;
(3)小球运动到与圆形轨道圆心O等高的D点时的速度大小vD;
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如图所示,AB是一个固定在竖直面内的弧形轨道,与竖直圆形轨道BCD在最低点B平滑连接,且B点的切线是水平的;BCD圆轨道的另一端D与水平直轨道DE平滑连接。B、D两点在同一水平面上,且B、D两点间沿垂直圆轨道平面方向错开了一段很小的距离,可使运动物体从圆轨道转移到水平直轨道上。现有一无动力小车从弧形轨道某一高度处由静止释放,滑至B点进入竖直圆轨道,沿圆轨道做完整的圆运动后转移到水平直轨道DE上,并从E点水平飞出,落到一个面积足够大的软垫上。已知圆形轨道的半径R=0.40m,小车质量m=2.5kg,软垫的上表面到E点的竖直距离h=1.25m、软垫左边缘F点到E点的水平距离s=1.0m。不计一切摩擦和空气阻力,弧形轨道AB、圆形轨道BCD和水平直轨道DE可视为在同一竖直平面内,小车可视为质点,取重力加速度g =10m/s2。
(1)要使小车能在竖直圆形轨道BCD内做完整的圆周运动,则小车通过竖直圆轨道最高点时的速度至少多大;
(2)若小车恰能在竖直圆形轨道BCD内做完整的圆周运动,则小车运动到B点时轨道对它的支持力多大;
(3)通过计算说明要使小车完成上述运动,其在弧形轨道的释放点到B点的竖直距离应满足什么条件。
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如图所示为某一游戏的局部简化示意图。D为弹射装置,AB是长为21m的水平轨道,倾斜直轨道BC固定在竖直放置的半径为R=10m的圆形支架上,B为圆形的最低点,轨道AB与BC平滑连接,且在同一竖直平面内。某次游戏中,无动力小车在弹射装置D的作用下,以v0=10m/s的速度滑上轨道AB,并恰好能冲到轨道BC的最高点。已知小车在轨道AB上受到的摩擦力为其重量的0.2倍,轨道BC光滑,则小车从A到C的运动时间是( )
A. 5s
B. 4.8s
C. 4.4s
D. 3s
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如图所示为某一游戏的局部简化示意图。D为弹射装置,AB是长为21m的水平轨道,倾斜直轨道BC固定在竖直放置的半径为R=10m的圆形支架上,B为圆形的最低点,轨道AB与BC平滑连接,且在同一竖直平面内。某次游戏中,无动力小车在弹射装置D的作用下,以v0=10m/s的速度滑上轨道AB,并恰好能冲到轨道BC的最高点。已知小车在轨道AB上受到的摩擦力为其重量的0.2倍,轨道BC光滑,则小车从A到C的运动时间是( )
A. 5s
B. 4.8s
C. 4.4s
D. 3s
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如图所示,在E=103V/m的竖直匀强电场中,有一光滑半圆形绝缘轨道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R=0.4 m,N为半圆形轨道最低点,一带负电且电荷量q=10-4 C的小滑块,质量m=0.01 kg,与水平轨道间的动摩擦因数μ=0.15,位于N点右侧d=1.5 m的M处,若给小滑块一个初速度v0向左运动,小滑块恰能通过半圆形轨道的最高点Q。取g=10 m/s2,求:
(1)小滑块的初速度v0;
(2)小滑块通过Q点后落回水平轨道时落点S距N的水平距离x。
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