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【题目】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hA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3/4,圆环半径为R,斜面倾角为θ53°SBC2R.若使小球在圆环内能作完整的圆周运动,h至少为多少?

【答案】10R

【解析】试题分析:小球所受的重力和电场力都为恒力,故两力可等效为一个力F,如图所示,可知F=mg,方向与竖直方向夹角为37°,偏左下;从图中可知,做完整的圆周运动的临界条件是恰能通过D点,若球恰好能通过D点,则达到D点时小球与圆环间的弹力恰好为零,由圆周运动知识得:即:

选择A点作为初态,D点为末态,由动能定理有: mgh-R-Rcos37°-mghtan37°+2R+Rsin37°=

代入数据:mgh-1.8R-mgh+2.6R=

解得:h=10R

练习册系列答案
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科目:高中物理 来源: 题型:

【题目】如图示,一宽40cm的匀强磁场区域,磁场方向垂直纸面向里.一边长为20cm的正方形导线框位于纸面内,以垂直于磁场边界的恒定速度v=20cm/s通过磁场区域,在运动过程中,线框有一边始终与磁场区域的边界平行,取它刚进入磁场的时刻为t=0,在以下四个图线中,正确反映感应电流随时间变化规律的是( )

A.
B.
C.
D.

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【题目】如图甲所示不计电阻的平行金属导轨竖直放置导轨间距为L1 m上端接有电阻R3 Ω虚线OO′下方是垂直于导轨平面的匀强磁场.现将质量m0.1 kg、电阻r1 Ω的金属杆abOO′上方某处垂直导轨由静止释放杆下落过程中始终与导轨保持良好接触杆下落过程中的vt图象如图乙所示(g10 m/s2).求:

(1)磁感应强度B

(2)杆在磁场中下落0.1 s过程中电阻R产生的热量.

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【题目】两物体M、m用跨过光滑定滑轮的轻绳相连,如图所示,OA、OB与水平面的夹角分别为30°、60°,M、m均处于静止状态,则( )

A. 绳OA对M的拉力大小大于绳OB对M的拉力

B. 绳OA对M的拉力大小等于绳OB对M的拉力

C. m受到水平面的静摩擦力大小为零

D. m受到水平面的静摩擦力的方向水平向左

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【题目】如图所示,桌面上固定一个光滑竖直挡板,现将一个长方体物块A与截面为三角形的垫块B叠放在一起,用水平外力F缓缓向左推动B,使A缓慢升高,设各接触面均光滑,则该过程中(  )

A. A和B均受三个力作用而平衡

B. B对桌面的压力大小不变

C. A对B的压力越来越小

D. 推力F的大小不变

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【题目】如图所示,两个半圆柱A、B紧靠着静置于水平地面上,其上有一光滑圆柱C,三者半径均为R。C的质量为m,A、B的质量都为,与地面间的动摩擦因数均为μ。现用水平向右的力拉A,使A缓慢移动,直至C恰好降到地面。整个过程中B保持静止。设最大静摩擦力等于滑动摩擦力,重力加速度为g。求:

(1)未拉A时,C受到B作用力的大小F;

(2)C从初始状态至恰好降到地面的过程中,A的位移大小;

(3)动摩擦因数的最小值μmin。

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【题目】一匀强磁场,磁场方向垂直于xy平面,在xy平面上,磁场分布在以O为中心的一个圆形区域内.一个质量为m,电荷量为q的带电粒子,由原点O开始运动,初速度为v,方向沿x正方向.后来,粒子经过y轴上的P点,此时速度方向与y轴的夹角为30°,P到O的距离为L,如图所示.不计重力的影响.求磁场的磁感应强度B的大小及xy平面上磁场区域的半径R.

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【题目】在某地地震发生后的几天,通向灾区的公路非常难行,一辆救灾汽车由静止开始做匀变速直线运动,刚运动了8s,由于前方突然有巨石滚在路中央,所以又紧急刹车,经4s停在巨石前.则关于汽车的运动情况,下列说法正确的是(  )

A. 加速、减速中的加速度大小之比a1:a2=1:2

B. 加速、减速中的加速度大小之比a1:a2=2:1

C. 加速、减速中的平均速度之比=21

D. 加速、减速中的位移之比x1:x2=2:1

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【题目】如图所示,水平地面上方有一高度为H、界面分别为PQ、MN的匀强磁场,磁感应强度为B.矩形导线框abcd在磁场上方某一高度处,导线框ab边长为l1 , bd边长为l2 , 导线框的质量为m,电阻为R.磁场方向垂直于线框平面,磁场高度H>l2 . 线框从某高处由静止落下,当线框的cd边刚进入磁场时,线框的加速度方向向下、大小为 ;当线框的cd边刚离开磁场时,线框的加速度方向向上、大小为 .运动过程中,线框平面位于竖直平面内,上、下两边始终平行PQ.空气阻力不计,重力加速度为g.求:

(1)线框开始下落时cd边距离磁场上边界PQ的高度h;
(2)cd边刚离开磁场时,电势差Ucd
(3)从线框的cd边进入磁场至线框的ab边刚进入磁场过程中,线框产生的焦耳热Q;
(4)从线框的cd边进入磁场至线框的ab边刚进入磁场的过程中,通过线框导线某一横截面的电荷量q.

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