如图所示,固定在竖直平面内的绝缘细半圆管轨道在C点与绝缘的水平地面平滑连接,半圆管的半径R=1.6 m,管内壁光滑,两端口C、D连线沿竖直方向,CD右侧存在场强大小E=1.5×103 N/C、方向水平向左的匀强电场;水平面AB段表面光滑,长L1=6.75 m,BC段表面粗糙,长L2=5.5 m。质量m=2.0 kg、电荷量q=0.01 C的带正电小球在水平恒力F=10.0 N的作用下,从A点由静止开始运动,经过一段时间后撤去拉力F,小球进入半圆管后通过端口D时对圆管内轨道有竖直向下的压力ND=15 N。小球与水平面BC段之间的动摩擦因数μ=0.2,取g=10 m/s2。求:
(1)小球通过端口D时的速度大小vD;
(2)小球通过半圆管中点P时与圆管的作用力大小NP;
高二物理解答题中等难度题
如图所示,固定在竖直平面内的绝缘细半圆管轨道在C点与绝缘的水平地面平滑连接,半圆管的半径R=1.6 m,管内壁光滑,两端口C、D连线沿竖直方向,CD右侧存在场强大小E=1.5×103 N/C、方向水平向左的匀强电场;水平面AB段表面光滑,长L1=6.75 m,BC段表面粗糙,长L2=5.5 m。质量m=2.0 kg、电荷量q=0.01 C的带正电小球在水平恒力F=10.0 N的作用下,从A点由静止开始运动,经过一段时间后撤去拉力F,小球进入半圆管后通过端口D时对圆管内轨道有竖直向下的压力ND=15 N。小球与水平面BC段之间的动摩擦因数μ=0.2,取g=10 m/s2。求:
(1)小球通过端口D时的速度大小vD;
(2)小球通过半圆管中点P时与圆管的作用力大小NP;
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如图所示,固定在竖直平面内的绝缘细半圆管轨道在C点与绝缘的水平地面平滑连接,半圆管的半径,管内壁光滑,两端口C,D连线沿竖直方向,CD右侧存在场强大小、方向水平向左的匀强电场;水平面AB段表面光滑,长,BC段表面粗糙,长。质量、电荷量的带正电小球在水平恒力的作用下从A点由静止升始运动,经过一段时间后撤去拉力F,小球进入半圆管后通过端口D时对圆管内轨道有竖直向下的压力小球与水平面BC段之间的动摩擦因数,取求:
小球通过端口D时的速度大小;
小球通过半圆管中点P时与圆管的作用力大小;
撤去拉力F时小球的速度大小。
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如图所示,固定在竖直平面内的绝缘细半圆管轨道在C点与绝缘的水平地面平滑连接,半圆管的半径R=1.6m,管内壁光滑,两端口C,D连线沿竖直方向,CD右侧存在场强大小E=1.5×103N/C、方向水平向左的匀强电场;水平面AB段表面光滑,长L1=6.75m,BC段表面粗糙,长L2=5.5m.质量m=2.0kg、电荷量q=0.01C的带正电小球在水平恒力F=10.0N的作用下从A点由静止升始运动,经过一段时间后撤去拉力F,小球进人半圆管后通过端口D时对圆管内轨道有竖直向下的压力ND=15N.小球与水平面BC段之间的动摩擦因数u=0.2,取g=10m/s2.求:
(1)小球通过端口D时的速度大小vD;
(2)小球通过半圆管中点P时与圆管的作用力大小NP;
(3)撤去拉力F时小球的速度大小v0.
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如图所示,固定在竖直平面内的绝缘细半圆管轨道在C点与绝缘的水平地面平滑连接,半圆管的半径R=1.6m,管内壁光滑,两端口C,D连线沿竖直方向,CD右侧存在场强大小E=1.5×103N/C、方向水平向左的匀强电场;水平面AB段表面光滑,长L1=6.75m,BC段表面粗糙,长L2=5.5m.质量m=2.0kg、电荷量q=0.01C的带正电小球在水平恒力F=10.0N的作用下从A点由静止升始运动,经过一段时间后撤去拉力F,小球进人半圆管后通过端口D时对圆管内轨道有竖直向下的压力ND=15N.小球与水平面BC段之间的动摩擦因数u=0.2,取g=10m/s2.求:
(1)小球通过端口D时的速度大小vD;
(2)小球通过半圆管中点P时与圆管的作用力大小NP;
(3)撤去拉力F时小球的速度大小v0.
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如图所示,固定在竖直平面内的绝缘细半圆管轨道在C点与绝缘的水平地面平滑连接,半圆管的半径R=1.6m,管内壁光滑,两端口C,D连线沿竖直方向,CD右侧存在场强大小E=1.5×103N/C、方向水平向左的匀强电场;水平面AB段表面光滑,长L1=6.75m,BC段表面粗糙,长L2=5.5m.质量m=2.0kg、电荷量q=0.01C的带正电小球在水平恒力F=10.0N的作用下从A点由静止升始运动,经过一段时间后撤去拉力F,小球进人半圆管后通过端口D时对圆管内轨道有竖直向下的压力ND=15N.小球与水平面BC段之间的动摩擦因数u=0.2,取g=10m/s2.求:
(1)小球通过端口D时的速度大小vD;
(2)小球通过半圆管中点P时与圆管的作用力大小NP;
(3)撤去拉力F时小球的速度大小v0.
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如图所示,在E=V/m的水平向左匀速电场中,有一半径R=0.4m的光滑半圆形绝缘轨道竖直放置,半圆轨道所在竖直平面与电场线平行,半圆轨道与一水平绝缘轨道的N点平滑连接,绝缘的轻质弹簧的一端固定于水平绝缘轨道的右端,一带电荷量为q=+C、质量为m=0.04kg的小球经弹簧弹性压缩至M点(小球与弹簧不粘连),将小球由静止释放,小球恰能运动到圆轨道的最高点C,已知小球与水平轨道的动摩擦因数μ=0.1,MN=2m,,求
(1)小球通过P点时对轨道压力是多大?(P为半圆轨道中点)。
(2)小球压缩弹簧至M点时弹簧具有的弹性势能。
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如图所示,以A、B和C、D为端点的半径为R=0.6m的两半圆形光滑绝缘轨道固定于竖直平面内,B端、C端与光滑绝缘水平地面平滑连接。A端、D端之间放一绝缘水平传送带。传送带下方B、C之间的区域存在水平向右的匀强电场,场强E=5×105V/m。当传送带以6m/s的速度沿图示方向匀速运动时,现将质量为m=4×10-3kg,带电量q=+1×10-8C的物块从传送带的右端由静止放上传送带。小物块运动第一次到A时刚好能沿半圆轨道滑下。不计小物块大小及传送带与半圆轨道间的距离,g取10m/s2,已知A、D端之间的距离为1.2m。求:
(1)物块与传送带间的动摩擦因数;
(2)物块第1次经CD半圆形轨道到达D点时速度;
(3)物块第几次经CD半圆形轨道到达D点时的速度达到最大,最大速度为多大。
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如图所示,水平轨道与半径为的半圆弧形轨道平滑连接于S点,两者均光滑且绝缘,并安装在固定的竖直绝缘平板上。在竖直平板上、下侧面各有一块正对水平金属板,两板间距为,半圆轨道的最高点、最低点及板右侧边缘点在同一竖直线上。装置左侧有一半径为的水平金属圆环,圆环平面区域内存在竖直向下的、磁感应强度大小为的匀强磁场,一根长度略大于的金属杆一端置于圆环上,另一端与过圆心的竖直的转轴连接,转轴带动金属杆转动,在圆环边缘和转轴处引出导线分别与连接,图中电阻阻值为,不计其它电阻。右侧水平轨道上有一带电量为、质量为的小球1以速度向左运动,与水平轨道上静止的、质量也为的不带电小球2发生碰撞后,粘合在一起共同向左运动,小球及粘合体均看作质点,碰撞过程没有电荷损失。设板间正对区域才存在电场,重力加速度为。
(1)求小球1与2碰撞后粘合体的速度大小;
(2)若金属杆转动的角速度为,求定值电阻消耗的电功率;
(3)要使两球碰后的粘合体能从半圆轨道的最低点做圆周运动到最高点,且粘合体恰能过最高点,求金属杆转动的角速度.
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如图所示,水平绝缘光滑的轨道AB与处于竖直平面内的半圆形绝缘光滑轨道BC平滑连接,半圆形轨道的半径.在轨道所在空间存在水平向右的匀强电场,电场线与轨道所在的平面平行,电场强度.现有一电荷量,质量的带电体(可视为质点),在水平轨道上的P点由静止释放,带电体恰好能通过半圆形轨道的最高点C,然后落至水平轨道上的D点.取.试求:
(1)带电体在圆形轨道C点的速度大小.
(2)PB间的距离
(3)D点到B点的距离.
(4)带电体在从P开始运动到落至D点的过程中的最大动能.(结果保留3位有效数字)
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如图所示,水平绝缘光滑的轨道AB与处于竖直平面内的半圆形绝缘光滑轨道BC平滑连接,半圆形轨道的半径R=0.40m.在轨道所在空间存在水平向右的匀强电场,电场线与轨道所在的平面平行,电场强度E=1.0×104N/C.现有一电荷量q=+1.0×10﹣4C,质量m=0.10kg的带电体(可视为质点),在水平轨道上的P点由静止释放,带电体恰好能通过半圆形轨道的最高点C,然后落至水平轨道上的D点.取g=10m/s2.试求:
(1)带电体在圆形轨道C点的速度大小.
(2)PB间的距离xpB
(3)D点到B点的距离xDB.
(4)带电体在从P开始运动到落至D点的过程中的最大动能.(结果保留3位有效数字)
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