高三物理解答题中等难度题
如图所示的装置是在竖直平面内放置光滑的绝缘轨道,处于水平向右的匀强电场中,一带负电荷的小球从高h的A处静止开始下滑,沿轨道ABC运动后进入圆环内作圆周运动.已知小球所受到电场力是其重力的 ,圆环半径为R,斜面倾角为θ=53°,SBC=2R.若使小球在圆环内恰好能作完整的圆周运动,高度h的为( )
A. 2R B. 4R C. 10R D. 17R
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如图所示,I、Ⅱ是竖直平面内两个相同的半圆形光滑绝缘轨道,K为轨道最低点。轨道I处于垂直纸面向外的匀强磁场中,轨道II处于水平向右的匀强电场中。两个完全相同的带正电小球a、b从静止开始下滑至第一次到达最低点k的过程,则此过程带电小球a、b相比
A.球a所需时间较长
B.球b机械能损失较多
C.在K处球a速度较大
D.在K处球b对轨道压力较大
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如图所示,在的水平向左匀强电场中,有一光滑半圆形绝缘轨道竖直放置,轨道与一水平绝缘轨道MN连接,半圆轨道所在竖直平面与电场线平行,其半径R=0.4m,一带正电荷的小球质量为m=0.04kg,与水平轨道间的动摩擦因数μ=0.2,取,先要使小球恰能运动到圆轨道的最高点C,求:
(1)小球应在水平轨道上离N点多远处释放
(2)小球通过P点时对轨道压力是多大?(P为半圆轨道中点)
(3)小球经过C点后最后落地,落地点离N点的距离
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(12分)如图所示,在竖直平面内的轨道,AB段粗糙且绝缘,BC段为半径为R的光滑绝缘圆弧轨道,半径OC竖直。圆心O点处有一带电量为Q的正点电荷。一个质量为m带电量为(q>0)的小球自A点由静止开始下滑,小球沿轨道到达最高点C时恰好对轨道没有压力,小球经过B点时无机械能损失,已知A离地面高度 H=2.5R,AO间距离L=3R,重力加速度为g,静电力常量为k,求:
(1)小球到达C点时速度大小;
(2)小球到达B点时动能大小;
(3)摩擦力对小球做的功(提示:取无穷远处电势为零,离点电荷Q距离为r处的电势为φ=kQ/r )。
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在如图所示的装置由绝缘材料组成,左边是一高度为H的平台,右边是一光滑圆弧轨道与粗糙水平部分CD平滑连接,整个装置处于一方向竖直向下的匀强电场中,现有一带电量为q的正电荷物块B,从距DC高H/2处由静止滑下,滑到圆弧C点时对轨道的压力为F,此时不带电的小球A正好从平台上水平抛出,当物块B向左第一次速度减为零时,A也刚好击中B。已知qE=mBg,圆弧轨道半径为R,CD间距离为L。求:
(1)物块B的质量;
(2)小球A抛出时的初速度v0。
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如图所示,在E = 103V/m的水平向左匀强电场中,有一光滑半圆形绝缘轨道竖直放置,轨道与一水平绝缘轨道MN连接,半圆轨道所在竖直平面与电场线平行,其半径R = 40cm,一带正电荷q = 10-4C的小球质量为m = 40g,与水平轨道间的动摩擦因数 = 0.2,取g = 10m/s2,现要使小球恰能运动到圆轨道的最高点C,求:
(1)小球应在水平轨道上离N点多远处释放?
(2)小球通过P点时对轨道压力是多大?(P为半圆轨道中点)
(3)小球经过C点后最后落地,落地点离N点的距离;
(4)小球落地时的速度。
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如图所示,在E = 103V/m的水平向左匀强电场中,有一光滑半圆形绝缘轨道竖直放置,轨道与一水平绝缘轨道MN连接,半圆轨道所在竖直平面与电场线平行,其半径R = 40cm,一带正电荷q = 10-4C的小滑块质量为m = 40g,与水平轨道间的动摩因数m = 0.2,取g = 10m/s2,求:
1.要小滑块能运动到圆轨道的最高点L,滑块应在水平轨道上离N点多远处释放?
2.这样释放的滑块通过P点时对轨道压力是多大?(P为半圆轨道中点)
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