如图所示,半径为R的四分之一圆轨道OA与水平桌面AB相切,圆轨道光滑绝缘。一质量为m、电荷量+q的滑块从距水平桌面高为处的圆弧面上静止滑下,最后停在C点。在绝缘桌面MN间存在垂直于水平面的匀强电场。已知滑块经过AM,NC时间相同,AM=MN=3NC=3,重力加速度为g,滑块与桌面间摩擦因数为。试求:
(1)滑块刚滑到圆弧末端A点时对轨道压力
(2)判断在MN中物体的运动情况,并求出匀强电场电场强度
(3)若仅改变电场区域MN与圆轨道间的距离,并耍求滑块能穿过电场区域,求滑块在桌面滑行的最短时间。
高二物理简答题困难题
如图所示,半径为R的四分之一圆轨道OA与水平桌面AB相切,圆轨道光滑绝缘。一质量为m、电荷量+q的滑块从距水平桌面高为处的圆弧面上静止滑下,最后停在C点。在绝缘桌面MN间存在垂直于水平面的匀强电场。已知滑块经过AM,NC时间相同,AM=MN=3NC=3,重力加速度为g,滑块与桌面间摩擦因数为。试求:
(1)滑块刚滑到圆弧末端A点时对轨道压力
(2)判断在MN中物体的运动情况,并求出匀强电场电场强度
(3)若仅改变电场区域MN与圆轨道间的距离,并耍求滑块能穿过电场区域,求滑块在桌面滑行的最短时间。
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如图所示,竖直平面内有一半径为R的半圆形光滑绝缘轨道,其底端B与光滑绝缘水平轨道相切,整个系统处在竖直向上的匀强电场中,一质量为m,电荷量为q带正电的小球以v0的初速度沿水平面向右运动,通过圆形轨道恰能到达圆形轨道的最高点C,从C点飞出后落在水平面上的D点,试求:
(1)小球到达C点时的速度vC及电场强度E;
(2)BD间的距离s;
(3)小球通过B点时对轨道的压力N。
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如图所示,在E=1×103N/C的竖直匀强电场中,有一光滑的半圆形绝缘轨道QPN竖直放置与一水平绝缘轨道MN相切连接,P为QN圆弧的中点,其半径R=40cm,一带负电电荷量q=10-4C的小滑块质量m=20g,与水平轨道间的动摩擦因数μ=0.4,从位于N点右侧s=1.5m处的M点以初速度v0向左运动,取g=10m/s2.
求:(1)若滑块初速度v0为6m/s, 则滑块通过P点时对轨道的压力是多大?
(2)若使小滑块在运动中不离开轨道QPN(Q点、N点除外)问小滑块从M点出发时的初速度满足什么条件?
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如图所示,在E=1×103N/C的竖直匀强电场中,有一光滑的半圆形绝缘轨道QPN竖直放置与一水平绝缘轨道MN相切连接,P为QN圆弧的中点,其半径R=40cm,一带负电电荷量q=10﹣4C的小滑块质量m=20g,与水平轨道间的动摩擦因数μ=0.4,从位于N点右侧s=1.5m处的M点以初速度v0向左运动,取g=10m/s2.求:
(1)若滑块初速度v0为6m/s,则滑块通过P点时对轨道的压力是多大?
(2)若使小滑块在运动中不离开轨道QPN(Q点、N点除外)问小滑块从M点出发时的初速度满足什么条件?
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(12分)如图所示,绝缘光滑轨道AB部分为倾角为30°的斜面,AC部分为竖直平面上半径为R的圆轨道,斜面与圆轨道相切.整个装置处于场强为E、方向水平向右的匀强电场中.现有一个质量为m的小球,带正电荷量为q=,要使小球能安全通过圆轨道,在O点的初速度应满足什么条件?
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如图所示,绝缘光滑轨道AB部分为倾角为30°的斜面,AC部分为竖直平面上半径为R的圆轨道,斜面与圆轨道相切.整个装置处于场强为E、方向水平向右的匀强电场中.现有一个质量为m的小球,带正电荷量为q=,要使小球能安全通过圆轨道,在O点的初速度应为多大?
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一光滑绝缘半圆环轨道固定在竖直平面内,与光滑绝缘水平面相切于B 点,轨道半径为R. 整个空间存在水平向右的匀强电场E,场强大小为,一带正电小球质量为m,电荷量为q,从距B 点为R/3 处的A点以某一初速度沿AB方向开始运动,经过B点后恰能运动到轨道的最高点C.(重力加速度为g,sin370=0.6,cos370=0.8)则:
(1)带电小球从A 点开始运动时的初速度v0多大?
(2)带电小球从轨道最高点C经过一段时间运动到光滑绝缘水平面上D点(图中未标记),B 点与D 点的水平距离多大?
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如图所示,为一个从上向下看的俯视图,在光滑绝缘的水平桌面上,固定放置一条光滑绝缘的挡板轨道ABCD,AB段为直线,BCD段是半径为R的一部分圆弧(两部分相切于B点),挡板处于场强为E的匀强电场中,电场方向与圆的直径MN平行.现使一带电量为+q、质量为m的小球由静止从斜挡板内侧上某点释放,为使小球能沿挡板内侧运动,最后从D点抛出,试求:
(1)小球从释放点到N点沿电场强度方向的最小距离s;
(2)在上述条件下小球经过N点时对挡板的压力大小.
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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,竖直放置的半圆形光滑绝缘轨道半径为R=0.2m,圆心为O,下端与绝缘水平轨道在B点相切并平滑连接.一带正电q=5.0×10-3C、质量为m=3.0kg的物块(可视为质点),置于水平轨道上的A点.已知A、B两点间的距离为L=1.0m,物块与水平轨道间的动摩擦因数为μ=0.2,重力加速度为g=10 m/s2.
(1)若物块在A点以初速度v0向左运动,恰好能到达圆周的最高点D,则物块的初速度v0应为多大?
(2)若整个装置处于方向水平向左、场强大小为E=2.0×103N/C的匀强电场中(图中未画出),现将物块从A点由静止释放,试确定物块在以后运动过程中速度最大时的位置(结果可用三角函数表示);
(3)在(2)问的情景中,试求物块在水平面上运动的总路程.
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