(12分)如图所示,内壁光滑、内径很小的1/4圆弧管固定在竖直平面内,圆弧的半径为0.2m,在圆心O处固定一个电荷量为-.0×C的点电荷。质量为0.06kg、略小于圆管截面的带电小球,从与O点等高的A点沿圆管内由静止运动到最低点B ,到达B点小球刚好与圆弧没有作用力,然后从B点进入板距d= 0.08m的两平行板电容器后刚好能在水平方向上做匀速直线运动,且此时电路中的电动机刚好能正常工作。已知电源的电动势为12V,内阻为1Ω,定值电阻R的阻值为6Ω,电动机的内阻为0.5Ω.求(取g=10m/s2,静电力常量k=9.0 ×109 N·m2/C2)
(1)小球到达B点时的速度;
(2)小球所带的电荷量;
(3)电动机的机械功率。
高三物理计算题中等难度题
(12分)如图所示,内壁光滑、内径很小的1/4圆弧管固定在竖直平面内,圆弧的半径为0.2m,在圆心O处固定一个电荷量为-.0×C的点电荷。质量为0.06kg、略小于圆管截面的带电小球,从与O点等高的A点沿圆管内由静止运动到最低点B ,到达B点小球刚好与圆弧没有作用力,然后从B点进入板距d= 0.08m的两平行板电容器后刚好能在水平方向上做匀速直线运动,且此时电路中的电动机刚好能正常工作。已知电源的电动势为12V,内阻为1Ω,定值电阻R的阻值为6Ω,电动机的内阻为0.5Ω.求(取g=10m/s2,静电力常量k=9.0 ×109 N·m2/C2)
(1)小球到达B点时的速度;
(2)小球所带的电荷量;
(3)电动机的机械功率。
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如图所示,内壁光滑、内径很小的1/4圆弧管固定在竖直平面内,圆弧的半径为0.2m,在圆心O处固定一个电荷量为-.0×C的点电荷。质量为0.06kg、略小于圆管截面的带电小球,从与O点等高的A点沿圆管内由静止运动到最低点B ,到达B点小球刚好与圆弧没有作用力,然后从B点进入板距d= 0.08m的两平行板电容器后刚好能在水平方向上做匀速直线运动,且此时电路中的电动机刚好能正常工作。已知电源的电动势为12V,内阻为1Ω,定值电阻R的阻值为6Ω,电动机的内阻为0.5Ω.求(取g=10m/s2,静电力常量k="9.0" ×109 N·m2/C2)
(1)小球到达B点时的速度;
(2)小球所带的电荷量;
(3)电动机的机械功率。
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如图所示,在竖直平面(纸面)固定一内径很小内壁光滑的圆管形轨道ABC,它由两个半径均为R的四分之一圆管顺接而成, A与C端切线水平。在足够长的光滑水平台面上静置一个光滑圆弧轨道DE,圆弧轨道D端上缘恰好与圆管轨道的C端内径下缘水平对接。一质量为m的小球(可视为质点)以某一水平速度从A点射入圆管轨道,通过C点后进入圆弧轨道运动,过C点时轨道对小球的压力为2mg,小球始终没有离开圆弧轨道。已知圆弧轨道DE的质量为2m,重力加速度为g。求:
(1)小球从A点进入圆管轨道的速度大小;
(2)小球沿圆弧轨道上升的最大高度。
高三物理解答题中等难度题查看答案及解析
如图所示,MN下方有水平向右的匀强电场。半径为R,内壁光滑、内径很小的绝缘半圆管ADB固定在竖直平面内,直径AB垂直于水平虚线MN,圆心O在MN上,一质量为m,可视为质点的带正电,电荷量为q的小球从半圆管的A 点由静止开始滑入管内,小球从B点穿出后,始终在电场中运动,C点(图中未画出)为小球在电场内水平向左运动位移最大时的位置。已知重力加速度为g,小球离开绝缘半圆管后的加速度大小为。则下列说法正确的是
A. 小球从B点运动到C点过程中做的是匀变速曲线运动
B. 匀强电场的场强E为
C. 小球在管道内运动到B点时加速度大小为
D. 小球从B点运动到C点的水平方向位移为
高三物理多选题简单题查看答案及解析
(16分)如图所示:矩形区域MNPQ内有水平向右的匀强电场,虚线框外为真空区域;半径为、内壁光滑、内径很小的绝缘半圆管ADB固定在竖直平面内,直径AB垂直于水平虚线MN,圆心O为MN的中点,半圆管的一半处于电场中。一带正电的小球从半圆管的A点由静止开始滑入管内,小球可视为质点,质量为,电量为,当小球达到B点时,对管壁的压力为,重力加速度为,求:
(1)匀强电场的电场强度;(2)若小球能从矩形框的右边界NP离开电场,矩形区域MNPQ的最小面积.
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(10分)如图所示,矩形区域MNPQ内有水平向右的匀强电场,虚线框外为真空区域。半径为R、内壁光滑、内径很小的绝缘半圆管ADB固定在竖直平面内,直径AB垂直于水平虚线MN,圆心O恰在MN的中点,半圆管的一半处于电场中.一质量为m,可视为质点的带正电,电荷量为q的小球从半圆管的A点由静止开始滑入管内,小球从B点穿出后,能够通过B点正下方的C点.重力加速度为g,小球在C点处的加速度大小为。求:
(1)匀强电场的场强E;
(2)小球在到达B点时,半圆轨道对它作用力的大小;
(3)要使小球能够到达B点正下方C点,虚线框MNPQ的高度和宽度满足什么条件;
(4)从B点开始计时,小球从B运动到C点的过程中,经过多长时间动能最小。
高三物理计算题困难题查看答案及解析
如图所示,矩形区域MNPQ内有水平向右的匀强电场,虚线框外为真空区域;半径为R、内壁光滑、内径很小的绝缘半圆管ADB固定在竖直平面内,直径AB垂直于水平虚线MN,圆心O恰在MN的中点,半圆管的一半处于电场中。一质量为m,可视为质点的带正电电荷为q的小球从半圆管的A点由静止开始滑入管内,小球从B点穿出后,能够通过B点正下方的C点,重力加速度为g,小球在C点处的加速度大小为5g/3,求:
(1)匀强电场场强E;
(2)小球在B点时,半圆轨道对它作用力的大小;
(3)要使小球能够到达B点正下方C点,虚线框MNPQ的高度和宽度满足什么条件;
(4)小球从B点计时运动到C点过程中,经多长时间小球的功能最小?
高三物理计算题极难题查看答案及解析
高三物理解答题中等难度题查看答案及解析
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如图所示,MN下方有水平向右的匀强电场,半径为R、内壁光滑、内径很小的绝缘半圆管ADB固定在竖直平面内,直径AB垂直于水平虚线MN,圆心O在MN上,一质量为m、可视为质点的、带电荷量为+q的小球从半圆管的A点由静止开始滑入管内,小球从B点穿出后,始终在电场中运动,C点(图中未画出)为小球在电场内水平向左运动位移最大时的位置.已知重力加速度为g,小球离开绝缘半圆管后的加速度大小为.则下列说法正确的是( )
A.匀强电场的电场强度大小为
B.小球在管道内运动到B点的加速度大小
C.小球从B到C过程中做匀变速曲线运动,且水平方向位移为
D.小球在管道内由A到B过程中的最大速度为
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