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 如图3所示,一光滑轨道竖直置于水平向右的匀强电场中,O为环的圆心,R为圆环半径,C为环的顶点,现使电荷量为q的小球沿轨道以速度v向下运动.已知OB⊥AB,q=,求要使小球恰好通过C点的速度v是多大?



【试题分析】
【解析】小球在光滑轨道上受力如图3所示,由可知重力与电场力的合力F′垂直轨道,小球沿光滑斜轨道做匀速运动,求得B点速度便可知道速度v.
由于OB⊥AB,则OB∥F′.小球由B点进入圆环做圆周运动的过程中,在BO的延长线与圆的交点D点速度最小,使小球恰好经过C点,实际要求它恰好经过D点.因此求恰好过C点的速度实际是求恰好过D点的速度.小球恰好经过D点小球与圆轨道无作用力,F′充当向心力.据

由动能定理得
解得
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科目:高中物理 来源: 题型:

(B)如图所示,一光滑的半径为R的半圆形轨道固定在水平面上,一质量为m的小球以某一速度从A点冲上轨道,当小球将要从轨道口B点水平飞出时,小球对轨道的压力恰好为零,已知重力加速度为g,不计空气阻力.求:
(1)小球离开B点时的速度大小;
(2)小球落地点C到A点的距离;
(3)小球落地时的速度大小.

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科目:高中物理 来源: 题型:

如图甲所示,光滑、且足够长的金属轨道处AOB呈抛物线形,满足y=±2
x
,固定在水平面上,整个轨道电阻不计,在轨导中间(0,0)位置有一个体积较小的阻值为R=2Ω的定值电阻,整个轨道处在一个垂直向下的匀强磁场中,磁感强度为B=0.5T.导轨上放一足够长的金属杆MN,金属杆的电阻不计,现用一拉力F沿水平方向拉金属杆,使金属杆以恒定的速度从左向右滑上轨道.图乙所示为拉力F随x的变化图象,求:
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(1)请在杆MN上标出感应电流的方向;
(2)匀速运的速度;
(3)在从0-2.0米范围内,电阻R上产生的焦耳热.

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科目:高中物理 来源:江苏省扬州中学2012届高三下学期质量检测(三)物理试题 题型:038

如图(甲)所示,两光滑导轨都由水平、倾斜两部分圆滑对接而成,相互平行放置,两导轨相距L=lm,倾斜导轨与水平面成=30°角,倾斜导轨的下面部分处在一垂直斜面的匀强磁场区I中,I区中磁场的磁感应强度B1随时间变化的规律如图(乙)所示,图中t1t2未知.水平导轨足够长,其左端接有理想的灵敏电流计G和定值电阻R=3 Ω,水平导轨处在一竖直向上的匀强磁场区Ⅱ中,Ⅱ区中的磁场恒定不变,磁感应强度大小为B2=1 T,在t=0时刻,从斜轨上磁场I区外某处垂直于导轨水平释放一金属棒ab,棒的质量m=0.1 kg,电阻r=2 Ω,棒下滑时与导轨保持良好接触,棒由斜轨滑向水平轨时无机械能损失,导轨的电阻不计.若棒在斜面上向下滑动的整个过程中,灵敏电流计G的示数大小保持不变,t2时刻进入水平轨道,立刻对棒施一平行于框架平面沿水平方向且与杆垂直的外力.(g取10 m/s2)求∶

(1)磁场区I在沿斜轨方向上的宽度d

(2)棒从开始运动到刚好进入水平轨道这段时间内ab棒上产生的热量;

(3)若棒在t2时刻进入水平导轨后,电流计G的电流大小I随时间t变化的关系如图(丙)所示(I0未知),已知t2t3的时间为0.5 s,t3t4的时间为1 s,请在图(丁)中作出t2t4时间内外力大小F随时间t变化的函数图像.

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科目:高中物理 来源: 题型:

在游乐园坐过山车是一项惊险、刺激的游戏。据《新安晚报》报道,2007年12月31日下午3时许,安徽芜湖方特欢乐世界游乐园的过山车因大风发生故障突然停止,16位游客悬空10多分钟后被安全解救,事故幸未造成人员伤亡。游乐园“翻滚过山车”的物理原理可以用如图10所示的装置演示。斜槽轨道AB、EF与半径R=0.4m的竖直圆轨道(圆心为O)相连,AB、EF分别与圆O相切于B、E点,C为轨道的最低点,斜轨AB倾角为37°。质量为m=0.1kg的小球从A点静止释放,先后经B、C、D、E到F点落入小框。(整个装置的轨道均光滑,取g=10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8)求:

   (1)小球在光滑斜轨AB上运动的过程中加速度的大小;

   (2)要使小球在运动的全过程中不脱离轨道,A点距离最低点的竖直高度h至少多高?

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科目:高中物理 来源: 题型:

(2013·北京海淀二模,24题)(20分)如图13所示,四分之一光滑绝缘圆弧轨道AP和水平绝缘传送带PC固定在同一 竖直平面内,圆弧轨道的圆心为0,半径为R0传送带PC之间的距离为L,沿逆时针方向 的运动速度v=.在PO的右侧空间存在方向竖直向下的匀强电场。一质量为m、电荷量 为+q的小物体从圆弧顶点A由静止开始沿轨 道下滑,恰好运动到C端后返回。物体与传送 带间的动摩擦因数为,不计物体经过轨道与传 送带连接处P时的机械能损失,重力加速度为g

(1)  求物体下滑到P点时,物体对轨道的压力F

(2)  求物体返回到圆弧轨道后,能上升的最大高度H

(3)  若在PO的右侧空间再加上方向垂直于纸面向里、磁感应强度为B的水平匀强磁场 (图中未画出),物体从圆弧顶点A静止释放,运动到C端时的速度为,试求物体 在传送带上运动的时间t。

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