(19分)如图所示,带正电的绝缘小滑块A,被长R=0.4m的绝缘细绳竖直悬挂,悬点O距水平地面的高度为3R;小滑块B不带电.位于O点正下方的地面上。长L=2R的绝缘水平传送带上表面距地面的高度h=2R,其左端与O点在同一竖直线上,右端的右侧空间有方向竖直向下的匀强电场。在O点与传送带之间有位置可调的固定钉子(图中未画出),当把A拉到水平位置由静止释放后,因钉子阻挡,细绳总会断裂,使得A能滑上传送带继续运动,若传送带逆时针匀速转动,A刚好能运动到传送带的右端。已知绝缘细绳能承受的最大拉力是A重力的5倍,A所受电场力大小与重力相等,重力加速度g=10m/s2,A.B均可视为质点,皮带传动轮半径很小,A不会因绳断裂而损失能量、也不会因摩擦而损失电荷量。试求:
(1)钉子距O点的距离的范围。
(2)若传送带以速度v0=5m/s顺时针匀速转动,在A刚滑到传送带上时,B从静止开始向右做匀加速直线运动,当A刚落地时,B恰与A相碰。试求B做匀加速运动的加速度大小(结果可用根式表示)
高三物理计算题困难题
(19分)如图所示,带正电的绝缘小滑块A,被长R=0.4m的绝缘细绳竖直悬挂,悬点O距水平地面的高度为3R;小滑块B不带电.位于O点正下方的地面上。长L=2R的绝缘水平传送带上表面距地面的高度h=2R,其左端与O点在同一竖直线上,右端的右侧空间有方向竖直向下的匀强电场。在O点与传送带之间有位置可调的固定钉子(图中未画出),当把A拉到水平位置由静止释放后,因钉子阻挡,细绳总会断裂,使得A能滑上传送带继续运动,若传送带逆时针匀速转动,A刚好能运动到传送带的右端。已知绝缘细绳能承受的最大拉力是A重力的5倍,A所受电场力大小与重力相等,重力加速度g=10m/s2,A.B均可视为质点,皮带传动轮半径很小,A不会因绳断裂而损失能量、也不会因摩擦而损失电荷量。试求:
(1)钉子距O点的距离的范围。
(2)若传送带以速度v0=5m/s顺时针匀速转动,在A刚滑到传送带上时,B从静止开始向右做匀加速直线运动,当A刚落地时,B恰与A相碰。试求B做匀加速运动的加速度大小(结果可用根式表示)
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如图所示,带正电的绝缘小滑块A,被长R=0.4m的绝缘细绳竖直悬挂,悬点O距水平地面的高度为3R;小滑块B不带电.位于O点正下方的地面上.长L=2R的绝缘水平传送带上表面距地面的高度h=2R,其左端与O点在同一竖直线上,右端的右侧空间有方向竖直向下的匀强电场.在O点与传送带之间有位置可调的固定钉子(图中未画出),当把A拉到水平位置由静止释放后,因钉子阻挡,细绳总会断裂,使得A能滑上传送带继续运动,若传送带逆时针匀速转动,A刚好能运动到传送带的右端.已知绝缘细绳能承受的最大拉力是A重力的5倍,A所受电场力大小与重力相等,重力加速度g=10m/s2,A.B均可视为质点,皮带传动轮半径很小,A不会因绳断裂而损失能量、也不会因摩擦而损失电荷量.试求:
(1)钉子距O点的距离的范围.
(2)若传送带以速度v0=5m/s顺时针匀速转动,在A刚滑到传送带上时,B从静止开始向右做匀加速直线运动,当A刚落地时,B恰与A相碰.试求B做匀加速运动的加速度大小(结果可用根式表示)
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(11分)如图,在水平向右的匀强电场中有一固定点O,用一根长度L=0.4m的绝缘细线把质量m =0.1kg、电量q =7.5×10-5C的带正电小球悬挂在O点,小球静止在B点时细线与竖直方向的夹角为θ=37º,现将小球拉至位置A使细线水平后由静止释放,g取10m/s2.求:
(1)匀强电场的场强大小;
(2)小球运动通过最低点C时的速度大小;
(3)小球通过最低点C时细线对小球的拉力大小。
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如图所示,水平地面上方分布着水平向右的匀强电场,一“L”形的光滑绝缘硬质管竖直固定在匀强电场中,管的水平部分长L1=0.2m,离水平地面的高度为h=5.0m,竖直部分长为L2=0.1m,一带正电的小球从管的上端口A由静止释放,小球通过管的弯曲部分(长度极短可不计)时没有能量损失,小球受到的电场力大小为重力的一半,空气阻力忽略不计。求:(g=10m/s2)
(1)小球运动到管口B时的速度大小;
(2)小球着地点与管的下端口B的水平距离
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如图所示,水平地面上方分布着水平向右的匀强电场,一“L”形的光滑绝缘硬质管竖直固定在匀强电场中,管的水平部分长L1=0.2m,离水平地面的高度为h=5.0m,竖直部分长为L2=0.1m,一带正电的小球从管的上端口A由静止释放,小球通过管的弯曲部分(长度极短可不计)时没有能量损失,小球受到的电场力大小为重力的一半,空气阻力忽略不计。求:(g=10m/s2)
(1)小球运动到管口B时的速度大小;
(2)小球着地点与管的下端口B的水平距离。
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如图,粗糙水平平台与水平地面的高度差为h=0.4m,平台右侧水平地面上方空间存在一竖直向上的匀强电场,电场强度为E=1×103N/C,平台右端点Q处(不在电场中)有一可视为质点的带正电滑块B,其电量为q=7.5×10-3C,质量为mB=1.5kg;另一可视为质点的滑块A静止于平台上的P点,P点与Q点的距离为s=2.5m,A与平台间的动摩擦因数为μ=0.3。现给A施加一水平向右的恒力F=10N,一段时间后撤去F,A再运动一段时间后与B发生弹性正碰,碰后B落在水平地面上距Q点水平距离为x=1.6m的N点,A向左反弹后滑动停止,已知碰撞后B的电量不变,重力加速度g=10m/s2。求:
(1)A与B碰后瞬间B的速度;
(2)滑块A的质量及A与B碰前瞬间A的速度;
(3)恒力F作用的时间。
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如图所示,带正电小球A固定在绝缘竖直墙上,另一个带正电、质量为m的小球B用绝缘细绳拴住,小球B在重力、细绳拉力和小球A库仑力的作用下静止,且A、B两球处于离地面高度为h的同一水平面上。现将细绳剪断,下列说法正确的是
A. 小球B从细绳剪断瞬间起开始做平抛运动
B. 小球B在细绳剪断瞬间加速度等于g
C. 小球B在空中运动的时间大于
D. 小球B落地的速度大于
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如图所示,水平地面上方存在水平向左的匀强电场,一质量为m的带电小球(大小可忽略)用轻质绝缘细线悬挂于O点,小球带电量为+q,静止时距地面的高度为h,细线与竖直方向的夹角为α=37°,重力加速度为g。(sin37°=0.6,cos37°=0.8) 求:
(1)匀强电场的场强E;
(2)现将细线剪断,小球落地过程中小球水平位移的大小;
(3)现将细线剪断,带电小球落地前瞬间的动能。
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如图所示,在水平地面MN上方有一个粗糙绝缘平台PQ,高度为h=0.4m平台上方PR右侧有水平向右的有界匀强电场,PR左侧有竖直向上的匀强电场,场强大小均为E=1.1×l04 N/C有一质量m=1.0×10-3kg、电荷量为q= —1.0×10-6C的滑块,放在距离平台左端P点L=0. 5m处,滑块与平台间的动摩擦因数现给滑块水平向左的初速度=4m/s,取g=10m/s2,求:
(1)滑块经过P点时的速度;
(2)滑块落地点到N点的距离
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(12分)如图所示,在水平地面MN上方有一个粗糙绝缘平台PQ,高度为h=0.4m平台上方PR右侧有水平向右的有界匀强电场,PR左侧有竖直向上的匀强电场,场强大小均为E=1.1×l04 N/C有一质量m=1.0×10-3kg、电荷量为q= —1.0×10-6C的滑块,放在距离平台左端P点L=0. 5m处,滑块与平台间的动摩擦因数现给滑块水平向左的初速度=4m/s,取g=10m/s2,求:
(1)滑块经过P点时的速度;
(2)滑块落地点到N点的距离。
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