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为竖直方向的夹角为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,则下列说法正确的是( )
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2mgR
D. 小球运动到C点时,其动能与电势能的和为1.6mgR
高三物理多选题中等难度题
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为竖直方向的夹角为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,则下列说法正确的是( )
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2mgR
D. 小球运动到C点时,其动能与电势能的和为1.6mgR
高三物理不定项选择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=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
高三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为竖直方向的夹角为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,则下列说法正确的是( )
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2mgR
D. 小球运动到C点时,其动能与电势能的和为1.6mgR
高三物理多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为竖直方向的夹角为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,则下列说法正确的是( )
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2mgR
D. 小球运动到C点时,其动能与电势能的和为1.6mgR
高三物理多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为竖直方向的夹角为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,则下列说法正确的是( )
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2mgR
D. 小球运动到C点时,其动能与电势能的和为1.6mgR
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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为竖直方向的夹角为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,则下列说法正确的是( )
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2mgR
D. 小球运动到C点时,其动能与电势能的和为1.6mgR
高三物理不定项选择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,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,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(a)所示,绝缘轨道MNPQ位于同一竖直面内,其中MN段水平,PQ段竖直,NP段为光滑的1/4圆弧,圆心为O,半径为a,轨道最左端M点处静置一质量为m、电荷量为q(q>0)的物块A,直线NN'右侧有方向水平向右的电场(图中未画出),场强为E= mg/q,在包含圆弧轨道NP的ONO'P区域有方向垂直纸面向外的匀强磁场,在轨道M端在侧有一放在水平光滑桌面上的可发射“炮弹”的电磁炮模型,其结构图如图(b)所示。电磁炮由两条等长的平行光滑导轨Ⅰ、Ⅱ与电源和开关S串联。电源的电动势为,内阻为r,导轨Ⅰ、Ⅱ相距为d,电阻忽略不计,“炮弹”是以质量为2m,电阻为R的不带电导体块C,C刚好与Ⅰ、Ⅱ紧密接触,距离两导轨右端为l,C的底面与轨道MN在同一水平面上,整个电磁炮处于均匀磁场中,磁场方向竖直向下,磁感应强度大小为,重力加速度为g,不考虑C在导轨内运动时的电磁感应现象,A、C可视为质点,并设A所带电荷一直未变。
(1)求导体块C在与A碰撞前的速度大小;
(2)如A与C在极短的时间发生碰撞,碰撞过程没有机械能损失,碰撞后A恰好能沿绝缘轨道到达P点,且A、C与绝缘轨道之间滑动摩擦系数相等,求C停下时与M点的距离。
(3)在(2)问的情况下,要求A在运动过程不离开轨道,求ONO'P区域内磁感应强度B需满足的条件。
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