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【题目】如图所示,水平绝缘粗糙的轨道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R0.4m,只在AB轨道上方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E1.0×104N/CBC右边没有电场。现有一电荷量q=+1.0×104C,质量m0.1kg的带电体(可视为质点),在水平轨道上的P点由静止释放,PB的距离为2m,带电体恰好能通过半圆形轨道的最高点C。试求:

(1)带电体所受到的电场力有多大;

(2)带电体运动到圆形轨道B点时对圆形轨道的压力大小;

(3)带电体与轨道AB之间的动摩擦因数。

【答案】(1)1N(2)6N(3)0.5

【解析】

(1)带电体所受到的电场力

(2)带电体恰好能通过半圆形轨道的最高点C,则有

设带电体通过B点时的速度为vB,设轨道对带电体的支持力大小为FB,带电体从B运动到C的过程中,由动能定理得

B点,对带电体,由牛顿第二定律得

联立解得

根据牛顿第三定律知,带电体在B点时对轨道的压力大小6N

(3)带电体从P运动到B的过程中,由动能定理得

解得

练习册系列答案
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科目:高中物理 来源: 题型:

【题目】在不少旅游景点里都设置了一种速降的游乐项目:从山上高处向山下低处安装一根钢索,人坐在吊篮里通过绳索和滑轮沿着倾角为θ的钢索快速下滑,如图a所示。理想情况下,下滑时的加速度大小等于g sin θ,稳定的运动状态下,即滑轮、绳索、人(包括吊篮在内,下同)组成的系统保持相对静止时,绳索与竖直方向间的夹角也等于θ。但实际上有两个原因使得加速度要变小,并且绳索与竖直方向间的夹角一般不等于θ,原因之一是滑轮并非理想的无摩擦,原因之二是空气阻力不能忽略。设滑轮的质量为M,人的质量为m,绳索的质量相对滑轮和人来说可以忽略,滑轮与钢索间的摩擦因数为μ,人运动过程中受到的空气阻力等于人的重力的k倍,滑轮运动过程中受到的空气阻力不计。试通过计算讨论:在稳定的运动状态下,有没有可能绳索与竖直方向间的夹角α=θ,但加速度的值小于g sin θ?如果有可能,请指出必须满足的条件;如果没有可能,请说明理由。

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【题目】由同种材料制成的物体AB放在足够长的木板上,随木板一起以速度v向右做匀速直线运动,如图所示.已知物体A的质量大于B的质量.某时刻木板突然停止运动,下列说法正确的是( )

A.若木板光滑,物体AB之间的距离将增大

B.若木板光滑,物体AB之间的距离将减小

C.若木板粗糙,物体AB一定会相碰

D.无论木板是光滑还是粗糙,物体AB之间的距离保持不变

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科目:高中物理 来源: 题型:

【题目】两个质量均为m=1.0kg的质点AB,在光滑的水平面上的同一起始线同时开始运动.AB的初速度分别为vA0=2.0m/svB0=1.2m/s,方向都向右,如图所示.在运动的同时,AB都受到大小为F=2.0×101N力的作用,A受力方向向左,B受力方向向右.在以后的运动过程中,若用L表示两质点在任意时刻沿运动方向的距离,当L的数值为1.2m时,可判断质点B_____方(选填);当L的数值范围为_____时不可判断AB质点谁在左谁在右.

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【题目】如图,一长为10cm的金属棒ab用两个完全相同的弹簧水平地悬挂在匀强磁场中,磁场的磁感应强度大小为0.1T,方向垂直于纸面向里;弹簧上端固定,下端与金属棒绝缘。金属棒通过开关与一电动势为12V的电池相连,电路总电阻为。已知开关断开时两弹簧的伸长量均为0.5cm;闭合开关,系统重新平衡后,两弹簧的伸长量与开关断开时相比均改变了0.3cm。求:

(1)开关闭合后金属棒所受安培力的方向;

(2)开关闭合后金属棒所受安培力的大小;

(3)金属棒的质量多大?

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【题目】如图所示,abc分别是一定质量的理想气体的三个状态点,设abc状态的气体密度和内能分别为ρaρbρcEaEbEc,则下列关系中正确的是(  )

A.ρaρbρcEaEbEcB.ρaρbρcEaEbEc

C.ρaρbρcEaEbEcD.ρaρbρcEaEbEc

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【题目】地球的公转轨道接近圆,但彗星的运动轨道则是一个非常扁的椭圆.天文学家哈雷曾经在1682年跟踪过一颗彗星,他算出这颗彗星轨道的半长轴约等于地球公转半径的18倍,并预言这颗彗星将每隔一定时间就会出现.哈雷的预言得到证实,该彗星被命名为哈雷彗星.哈雷彗星最近出现的时间是1986年,请你根据开普勒行星运动第三定律估算,它下次将在大约哪一年飞近地球

A.2042 B.2052 C.2062 D.2072

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【题目】如图所示,一凸字形容顺由AB两部分组成,容器A的高度为h,顶部装有抽气筒.容器B的横截面积为S,是容器A横截面积的2倍,B中有一活塞,活塞重为G,距离AB结合处也为h,设大气压强为p0,此时容器里的空气质量为m.现对容器进行抽气(设每次抽出气体的体积相同,温度保持不变,以下同)抽气10次后活塞正好上升到AB结合处,此时容器内气体的压强为_____,此后再抽2次,则容器A中剩余气体的质量约为_____

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【题目】一般的电熨斗用合金丝做发热元件,合金丝电阻R随温度T变化的关系如图中粗虚线所示.由于环境温度以及熨烫的衣物厚度、干湿等情况不同,熨斗的散热功率不同,因而熨斗的温度可能会在较大范围内波动,易损坏衣服.有一种用称为"PTC"的新材料做发热元件的电熨斗,具有升温快、能自动控制温度的特点,PTC材料的电阻随温度变化的关系如图中实线所示.已知T1T2为通常室温的变化范围,试根据图线

1)为什么原处于室温状态的PTC熨斗刚通电时比普通电熨斗升温快?

2)通电一段时间后使用"PTC"新材料的电熨斗的温度T可能会自动稳定在一定范围内,请说明其可能稳定的温度范围.

3)简析PTC发热元件的自动控温过程.

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