(18分)如图所示,P1P2为一水平面,其上方紧贴放置一对竖直正对的带电金属板M、N,其下方紧贴放置一内壁光滑的半圆形绝缘轨道ADC,绝缘轨道ADC位于竖直平面内,右端A恰在两板的正中央处,N板上开有小孔B,孔B到水平面P1P2的距离为绝缘轨道直径的2/3倍。设仅在M、N两板之间存在匀强电场。现在左端C的正上方某一位置,将一质量为m、电荷量为q的小球由静止释放,经过绝缘轨道CDA后从A端竖直向上射入两板间,小球能从B孔水平射出,并恰好落到C端。整个过程中,小球的电荷量不变,孔B的大小及小球直径均可忽略,重力加速度为g。求:
(1)板间电场强度E;
(2)小球运动到绝缘轨道的最低点D时对轨道的压力大小。
高二物理计算题简单题
(18分)如图所示,P1P2为一水平面,其上方紧贴放置一对竖直正对的带电金属板M、N,其下方紧贴放置一内壁光滑的半圆形绝缘轨道ADC,绝缘轨道ADC位于竖直平面内,右端A恰在两板的正中央处,N板上开有小孔B,孔B到水平面P1P2的距离为绝缘轨道直径的2/3倍。设仅在M、N两板之间存在匀强电场。现在左端C的正上方某一位置,将一质量为m、电荷量为q的小球由静止释放,经过绝缘轨道CDA后从A端竖直向上射入两板间,小球能从B孔水平射出,并恰好落到C端。整个过程中,小球的电荷量不变,孔B的大小及小球直径均可忽略,重力加速度为g。求:
(1)板间电场强度E;
(2)小球运动到绝缘轨道的最低点D时对轨道的压力大小。
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如图所示,足够长的光滑平行金属导轨MN、PQ竖直放置,一匀强磁场垂直穿过导轨平面,导轨的上端M与P间连接阻值为 的电阻,质量为、电阻为的金属棒ab紧贴在导轨上.现使金属棒ab由静止开始下滑,其下滑距离与时间的关系如下表所示,导轨电阻不计.重力加速度g取.试求:
(1)当时,重力对金属棒ab做功的功率;
(2)金属棒ab在开始运动的内,电阻R上产生的焦耳热Q;
(3)从开始运动到的时间内,通过金属棒ab的电荷量q.
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如图所示为某一“电场抛射装置”的示意图.相距为d的两正对平行金属板A、B 竖直放置,两板间放置一内壁光滑的绝缘细直管CD,细管与水平面的夹角为37°.一质量为 m、带电量为q的带电小球从管口C处无初速释放,经 板间电场加速后从另一管口D射出,飞行一段距离恰好沿水平方向进入平台MN,其台面与C点的高度差也为d.重力加速度为g,sin37°=0.6,cos37°=0.8.求:
(1)小球从管口D射出运动到平台所用的时间
(2)小球从管口D射出时的速度大小;
(3)A、B两板之间的电势差.
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如图所示,ABCDF为一绝缘光滑轨道,竖直放置在方向水平向右的匀强电场中,电场强度大小为E.AB面水平,BCDF是半径为R的圆形轨道,B为圆心正下方的最低点,D为圆心正上方的最高点.今有一个带正电小球在电场力作用下由静止从A点开始沿轨道运动,小球受到的电场力和重力大小相等,小球的电量为q。求:
(1)若AB间的距离为4R,则小球在运动过程中的最大动能有多大?
(2)若AB间的距离为4R,则小球通过最高点D时的对轨道的压力有多大?
(3)若小球能沿轨道做圆周运动到达接近水平轨道的F点.则AB间的距离至少要多大?
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如图所示,ABCDF为一绝缘光滑轨道,竖直放置在水平向右的匀强电场中,AB与电场线平行,BCDF是与AB相切、半径为R的圆形轨道。今有质量为m、带电量为+q的小球在电场力作用下从A点由静止开始沿轨道运动,小球经过最高点D时对轨道的压力恰好为零,则A点与圆轨道的最低点B间的电势差为多大?
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如图所示,ABCDF为一绝缘光滑轨道,竖直放置在水平向右的匀强电场中,AB与电场线平行,BCDF是与AB相切、半径为R的圆形轨道。今有质量为m、带电量为+q的小球在电场力作用下从A点由静止开始沿轨道运动,小球经过最高点D时对轨道的压力恰好为零,则A点与圆轨道的最低点B间的电势差为多少?
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如图所示,ABCDE为一绝缘光滑轨道,竖直放置在水平向右的匀强电场中,AB与电场线平行,BCDE是与AB相切、半径为R的圆形轨道的一部分.今有质量为m、带电荷量为+q的小球在电场力作用下从A点由静止开始沿轨道运动,小球经过最高点D时对轨道的压力恰好为零,则A点与圆轨道的最低点B间的电势差为多大?(重力加速度为g)
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如图所示,将质量为M1、半径为R且内壁光滑的半圆槽置于光滑水平面上,左侧靠竖直墙壁,右侧靠一质量为M2的物块.今让一质量为m的小球自左侧槽口A的正上方h高处从静止开始下落,与半圆槽相切自A点进入槽内,则以下结论中正确的是( )
A. 小球在槽内运动的全过程中,小球与半圆槽在水平方向动量守恒
B. 小球在槽内运动的B至C过程中,小球、半圆槽和物块组成的系统水平方向动量守恒
C. 小球离开C点以后,将做竖直上抛运动
D. 小球从A点经最低点向右侧最高点运动的过程中,小球、半圆槽和物块组成的系统机械能守恒
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如图所示,一内壁光滑的细管弯成半径为R=0.4m的半圆形轨道CD,竖直放置,其内径大于小球的直径,水平轨道与竖直半圆轨道在C点平滑连接.置于水平轨道上的弹簧左端与竖直墙壁相连,B处为弹簧的自然状态.将一个质量为m=0.8kg的小球P放在弹簧的右侧后,用力向左侧推小球而压缩弹簧至A处,然后将小球由静止释放,小球运动到D处后对轨道的压力为F1=4N.水平轨道以B处为界,左侧AB段长为x=0.2m,与小球的动摩擦因数为μ=0.5,右侧BC段光滑.g=10m/s2,求:
(1)小球运动到轨道最高处C点时对轨道的压力
(2)弹簧在压缩时所储存的弹性势能.
(3)若将小球P换成质量M=1kg的小物块Q,仍压缩弹簧自A点由静止开始释放,试讨论物块Q能否通过半圆轨道的最高点D.
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