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【题目】如图所示,光滑绝缘的细圆管弯成半径为R的半圆形,固定在竖直面内,管口BC的连线水平.质量为m的带正电小球从B点正上方的A点自由下落,AB两点间距离为4R.从小球(小球直径小于细圆管直径)进入管口开始,整个空间中突然加上一个斜向左上方的匀强电场,小球所受电场力在竖直方向上的分力方向向上,大小与重力相等(水平分量待定),结果小球从管口C处离开圆管后,又能经过A点.设小球运动过程中电荷量没有改变,重力加速度为g,求:

(1)小球到达B点时的速度大小;

(2)小球受到的电场力大小;

【答案】(1) (2)

【解析】1小球从开始自由下落到到达管口B的过程中机械能守恒,故有:

到达B点时速度大小为

2设电场力的竖直分力为,水平分力为,则 (方向竖直向上).小球从B运动到C的过程中,由动能定理得:

小球从管口C处脱离圆管后,做类平抛运动,其轨迹经过A点,有

联立解得:

电场力的大小为:

练习册系列答案
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【题目】关于分子间距与分子力的下列说法中,错误的是(

A. 水和酒精混合后的体积小于原来的体积之和,说明分子间有空隙;正是由于分子间有空隙,才可以将物体压缩

B. 实际上水的体积很难被压缩,这是由于水分子间距稍微变小时,分子间的作用就表现为斥力

C. 一般情况下,当分子间距r<r0(平衡距离)时,分子力表现为斥力,r=r0时,分子力为零;当r>r0时分子力表现为为引力

D. 弹簧被拉伸或被压缩时表现的弹力,正是分子引力和斥力的对应表现

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【题目】甲乙两船在同一条河中同时开始渡河,河宽为H,河水流速为u,划船速度均为v,出发时两船相距,甲、乙船头均与岸边成60°,且乙船恰好能直达对岸的A点,则下列判断正确的是

A. 甲、乙两船到达对岸时间不同 B. v=2u

C. 两船可能在未到对岸前相遇 D. 甲船也在A点靠岸

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【题目】如图所示,水平放置的圆盘半径为R=1m,在其边缘C点固定一个高度不计的小桶,在圆盘直径CD的正上方放置一条水平滑道AB,滑道与CD平行.滑道右端B与圆盘圆心O在同一竖直线上,其高度差为h=1.25m.在滑道左端静止放置质量为m=0.4kg的物块(可视为质点),物块与滑道间的动摩擦因数为μ=0.2.当用一大小为F=4N的水平向右拉力拉动物块的同时,圆盘从图示位置以角速度ω=2πrad/s,绕穿过圆心O的竖直轴匀速转动.拉力作用一段时间后撤掉,物块在滑道上继续滑行,由B点水平抛出,恰好落入小桶内.重力加速度取10m/s2

1)求拉力作用的最短时间;

2)若拉力作用时间为0.5s,物块能否落入小桶内,若能,求出所需滑道的长度;若不能,请说明理由。

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【题目】卫星发射进入预定轨道往往需要进行多次轨道调整.如图所示,某次发射任务中先将卫星送至近地轨道,然后再控制卫星进入椭圆轨道.图中O点为地心,A点是近地轨道和椭圆轨道的交点,远地点B离地面高度为6R(R为地球半径).设卫星在近地轨道运动的周期为T,下列对卫星在椭圆轨道上运动的分析,其中正确的是

A. 控制卫星从图中低轨道进入椭圆轨道需要使卫星减速

B. 卫星通过A点时的速度是通过B点时速度的6倍

C. 卫星通过A点时的加速度是通过B点时加速度的6倍

D. 卫星从A点经4T的时间刚好能到达B点

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【题目】如图所示,质量相同的两个带电粒子MN以相同的速度同时沿垂直于电场方向射入两平行板间的匀强电场中,M从两极板正中央射入,N从下极板边缘处射入,它们最后打在同一点。不计带电粒子重力和带电粒子间的相互作用,则从开始射入到打在上极板的过程中

A. 它们运动的时间

B. 它们电势能减少量之比

C. 它们的动能增量之比

D. 它们所带的电荷量之比

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【题目】如图所示,水平放置的圆盘半径为R=1m,在其边缘C点固定一个高度不计的小桶,在圆盘直径CD的正上方放置一条水平滑道AB,滑道与CD平行.滑道右端B与圆盘圆心O在同一竖直线上,其高度差为h=1.25m.在滑道左端静止放置质量为m=0.4kg的物块(可视为质点),物块与滑道间的动摩擦因数为μ=0.2.当用一大小为F=4N的水平向右拉力拉动物块的同时,圆盘从图示位置以角速度ω=2πrad/s,绕穿过圆心O的竖直轴匀速转动.拉力作用一段时间后撤掉,物块在滑道上继续滑行,由B点水平抛出,恰好落入小桶内.重力加速度取10m/s2

1)求拉力作用的最短时间;

2)若拉力作用时间为0.5s,物块能否落入小桶内,若能,求出所需滑道的长度;若不能,请说明理由。

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【题目】质量为2kg的物体,在竖直平面内高h=3m的光滑弧形轨道A点,以v0=2m/s的初速度沿轨道滑下,并进入BC轨道,如图所示.已知BC段的滑动摩擦系数μ=0.4.(g10m/s2)求:

选择地面为参考平面,在A点时,物体的重力势能为多少?

物体从A点滑至B点的过程中,重力对物体做功为多少?

3)物体滑至B点时的速度;

4)物体最后停止在离B点多远的位置上.

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【题目】如图所示,两根平行光滑的金属导轨MN、PQ放在水平面上,左端向上弯曲,导轨间距为L,电阻不计。水平段导轨所处空间存在方向竖直向上的匀强磁场,磁感应强度为B。导体棒a和b的质量均为m,电阻值分别为Ra=R,,Rb=2R.。b棒放置在水平导轨上且距弯曲轨道底部Lo处,a棒在弯曲轨道上距水平面h高度处由静止释放。运动过程中导轨棒和导轨接触良好且始终和导轨垂直,重力加速度为g。求:

(1)a棒刚进入磁场时受到的安培力?

(2)从a棒开始下落到最终稳定的过程中,a棒上产生的内能?

(3)当a、b棒运动最终稳定时,a、b棒间距?

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