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【题目】如图所示,长为l的绝缘轻杆两端连接AB两小球,其质量分别为m1m2,带电量分别为-q+q。将小球B置于水平光滑绝缘轨道内并固定,整个个装置处于水平向右的匀强电场中,轻杆从图中竖直位置由静止释放,可绕小球B无摩擦转动,顺时针转过的最大角度为127°(sin37°=0.6cos37°=0.8)

1)求匀强电场的场强大小E

2)当轻杆转过90°时,求杆对A球的作用力的大小(不计AB球间的库仑力)

3)若解除固定,小球B在轨道内可自由移动,轻杆仍从图中竖直位置由静止释放,当轻杆转过90°时,求小球A的速度大小(水平轨道对轻杆和小球A的运动无影响)。

【答案】1;(2;(3

【解析】

1)根据动能定理得

代入数据解得匀强电场的场强大小

2)当轻杆转过90°时,根据动能定理得

解得

根据牛顿第二定律得

解得杆对A球的作用力的大小

3)设轻杆转过90°时,A球的水平速度为,竖直速度为B球的速度为

AB系统水平方向上动量守恒

因为杆不可伸长,可得

AB能量守恒

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】如图所示,位于水平桌面上的木板P,由跨过定滑轮的轻绳与物块Q相连,两段轻绳都是水平的。已知QPP与桌面之间动摩擦因数均为μ,木板P与物块Q的质量都是m,滑轮的质量、滑轮轴上的摩擦都不计,若用一水平向左的力FP使它做匀速运动,则F的大小为( )

A.3μmgB.4μmgC.5μmgD.6μmg

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【题目】如图所示,倾角为θ的斜面体c置于水平地面上,小盒b置于斜面上,通过细绳跨过光滑的定滑轮与物体a连接,连接b的一端细绳与斜面平行,连接a的一端细绳竖直,a连接在竖直固定在地面的弹簧上,现在b盒内缓慢加入适量沙粒,abc位置始终保持不变,下列说法正确的是

A.地面对c的支持力可能不变B.c对地面的摩擦力方向始终向左

C.弹簧一定处于压缩状态D.bc的摩擦力可能先减小后增大

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【题目】电阻率是用来表示各种物质电阻特性的物理量。某同学在实验室测量一均匀新材料制成的圆柱体的电阻率。

1)用螺旋测微器测量其横截面直径如图甲所示,由图可知其直径为______mm,如图乙所示,用游标卡尺测其长度为_____cm,如图丙所示,用多用电表×1Ω挡粗测其电阻为_____Ω

2)为了减小实验误差,需进一步测量圆柱体的电阻,除待测圆柱体R外,实验室还备有的。实验器材如下,要求待测电阻两端的电压调节范围尽量大,则电压表应选______,电流表应选_________,滑动变阻器应选_________。(均填器材前的字母代号)

A.电压表V1(量程3V,内阻约为15kΩ);

B.电压表V2(量程15V,内阻约为75kΩ);

C.电流表A1(量程06A,内阻约为);

D.电流表A2(量程3A,内阻约为0);

E.滑动变阻器R1(阻值范围0~5Ω10A);

F.滑动变阻器R2(阻值范围0~2000Ω01A);

G.直流电源E(电动势为3V,内阻不计)

H.开关S,导线若干。

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【题目】水平折叠式串列加速器是用来产生高能离子的装置,如图是其主体原理侧视图。图中为一级真空加速管,中部处有很高的正电势 两端口均有电极接地(电势为零) 左边为方向垂直纸面向里的匀强磁场; 为二级真空加速管,其中处有很低的负电势, 两端口均有电极接地(电势为零)。有一离子源持续不断地向端口释放质量为m、电荷量为e的负一价离子,离子初速度为零,均匀分布在端口圆面上。离子从静止开始加速到达处时可被设在该处的特殊装置将其电子剥离,成为正二价离子(电子被剥离过程中离子速度大小不变);这些正二价离子从端口垂直磁场方向进入匀强磁场,全部返回端口继续加速到达处时可被设在该处的特殊装置对其添加电子,成为负一价离子(电子添加过程中离子速度大小不变),接着继续加速获得更高能量的离子。已知端口、端口、端口、端口直径均为L, 相距为2L,不考虑离子运动过程中受到的重力,不考虑离子在剥离电子和添加电子过程中质量的变化, ,求:

(1)离子到达端口的速度大小v

(2)磁感应强度度大小B

(3)在保证(2)问中的B不变的情况下,端口有两种质量分别为,电荷量均为e的的负一价离子,离子从静止开始加速,求从端口射出时含有m1m2混合离子束的截面积为多少。

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【题目】如图所示,两光滑金属导轨,间距d=2m,在桌面上的部分是水平的,处在磁感应强度B=1T、方向竖直向下的有界磁场中.电阻R=3Ω。桌面高H=0.8m,金属杆ab质量m=0.2kg,电阻r=1Ω,在导轨上距桌面h=0.2m的高处由静止释放,落地点距桌面左边缘的水平距离s=0.4mg=10m/s2。求:

1)金属杆刚进入磁场时,R上的电流大小;

2)整个过程中安培力所做的功;

3)磁场区域的宽度。

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【题目】如图所示,轻质弹簧一端固定在地面上。一小球从某高处自由下落到弹簧上端,将弹簧压缩至最低点,弹簧始终呈竖直状态且在弹性限度内。小球从开始下落至最低点的过程中,下列叙述正确的是

A.小球刚接触弹簧时,速度最大

B.小球的速度最大时,加速度为零

C.小球处在最低点时,所受合外力向上

D.小球接触弹簧以后,一直做减速运动

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【题目】如图所示,不计重力的轻杆OP能以O点为圆心在竖直平面内自由转动,P端用轻绳PB挂一重物,另用一根轻绳通过滑轮系住P端.在力F的作用下,当杆OP和竖直方向的夹角α0<α)缓慢增大时(  )

A.F恒定不变

B.F逐渐增大

C.OP杆受力逐渐减小

D.OP杆受力不变

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【题目】如图所示,质量均为的物体AB紧挨着放置在粗糙的水平面上,物体A的右侧连接劲度系数为的轻质弹簧,弹簧另一端固定在竖直墙壁上,开始时两物体压紧弹簧并恰好处于静止状态。现对物体B施加水平向左的拉力,使AB整体向左做匀加速运动,加速度大小为,直至BA分离。已知两物体与水平面间的动摩擦因数均为,两物体与水平面之间的最大静摩擦力均与滑动摩擦力相等,取重力加速度.求:

1)静止时,物体AB的弹力大小;

2)水平向左拉力的最大值;

3)物体AB开始分离时的速度。

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