如图所示.直线形挡板p1p2p3与半径为r的圆弧形挡板p3p4p5平滑连接并安装在水平台面b1b2b3b4上.挡板与台面均固定不动.线圈c1c2c3的匝数为n,其端点c1.c3通过导线分别与电阻R1和平行板电容器相连.电容器两极板间的距离为d,电阻R1的阻值是线圈c1c2c3阻值的2倍.其余电阻不计.线圈c1c2c3内有一面积为S.方向垂直于线圈平面向上的匀强磁场.磁场的磁感应强度B随时间均匀增大.质量为m的小滑块带正电.电荷量始终保持为q,在水平台面上以初速度v0从p1位置出发.沿挡板运动并通过p5位置.若电容器两板间的电场为匀强电场.p1.p2在电场外.间距为L,其间小滑块与台面的动摩擦因数为μ.其余部分的摩擦不计.重力加速度为g.求: (1)小滑块通过p2位置时的速度大小. (2)电容器两极板间电场强度的取值范围. (3)经过时间t,磁感应强度变化量的取值范围. 解析:(1)小滑块运动到位置p2时速度为v1.由动能定理有: -umgL= ① v1= ② (2)由题意可知.电场方向如图.若小滑块能通过位置p.则小滑块可沿挡板运动且通过位置p5.设小滑块在位置p的速度为v.受到的挡板的弹力为N.匀强电场的电场强度为E.由动能定理有: -umgL-2rEqs= ③ 当滑块在位置p时.由牛顿第二定律有:N+Eq=m ④ 由题意有:N≥0 ⑤ 由以上三式可得:E≤ ⑥ E的取值范围:0< E≤ ⑦ (3)设线圈产生的电动势为E1.其电阻为R.平行板电容器两端的电压为U.t时间内磁感应强度的变化量为B.得: ⑧ U=Ed 由法拉第电磁感应定律得E1=n ⑨ 由全电路的欧姆定律得E1=I ⑩ U=2RI 经过时间t.磁感应强度变化量的取值范围:0<≤. 查看更多

 

题目列表(包括答案和解析)

(09·四川·25) (20分)如图所示,轻弹簧一端连于固定点O,可在竖直平面内自由转动,另一端连接一带电小球P,其质量m=2×10-2 kg,电荷量q="0.2" C.将弹簧拉至水平后,以初速度V0="20" m/s竖直向下射出小球P,小球P到达O点的正下方O1点时速度恰好水平,其大小V="15" m/s.若O、O1相距R="1.5" m,小球P在O1点与另一由细绳悬挂的、不带电的、质量M=1.6×10-1 kg的静止绝缘小球N相碰。碰后瞬间,小球P脱离弹簧,小球N脱离细绳,同时在空间加上竖直向上的匀强电场E和垂直于纸面的磁感应强度B=1T的弱强磁场。此后,小球P在竖直平面内做半径r="0.5" m的圆周运动。小球P、N均可视为质点,小球P的电荷量保持不变,不计空气阻力,取g="10" m/s2。那么,

(1)弹簧从水平摆至竖直位置的过程中,其弹力做功为多少?
(2)请通过计算并比较相关物理量,判断小球P、N碰撞后能否在某一时刻具有相同的速度。
(3)若题中各量为变量,在保证小球P、N碰撞后某一时刻具有相同速度的前提下,请推导出r的表达式(要求用B、q、m、θ表示,其中θ为小球N的运动速度与水平方向的夹角)。

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(09·安徽·24)(20分)过山车是游乐场中常见的设施。下图是一种过山车的简易模型,它由水平轨道和在竖直平面内的三个圆形轨道组成,B、C、D分别是三个圆形轨道的最低点,B、C间距与C、D间距相等,半径。一个质量为kg的小球(视为质点),从轨道的左侧A点以的初速度沿轨道向右运动,A、B间距m。小球与水平轨道间的动摩擦因数,圆形轨道是光滑的。假设水平轨道足够长,圆形轨道间不相互重叠。重力加速度取,计算结果保留小数点后一位

数字。

试求

(1)小球在经过第一个圆形轨道的最高点时,轨道对小球作用力的大小;

(2)如果小球恰能通过第二圆形轨道,B、C间距应是多少;

(3)在满足(2)的条件下,如果要使小球不能脱离轨道,在第三个圆形轨道的设计中,半径应满足的条件;小球最终停留点与起点的距离。

 

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(09·山东·24)(15分)如图所示,某货场而将质量为m1=100 kg的货物(可视为质点)从高处运送至地面,为避免货物与地面发生撞击,现利用固定于地面的光滑四分之一圆轨道,使货物中轨道顶端无初速滑下,轨道半径R=1.8 m。地面上紧靠轨道次排放两声完全相同的木板A、B,长度均为l=2m,质量均为m2=100 kg,木板上表面与轨道末端相切。货物与木板间的动摩擦因数为1,木板与地面间的动摩擦因数=0.2。(最大静摩擦力与滑动摩擦力大小相等,取g=10 m/s2)

(1)求货物到达圆轨道末端时对轨道的压力。

(2)若货物滑上木板4时,木板不动,而滑上木板B时,木板B开始滑动,求1­应满足的条件。

(3)若1=0。5,求货物滑到木板A末端时的速度和在木板A上运动的时间。

 

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(09·浙江·24)(18分)某校物理兴趣小组决定举行遥控赛车比赛。比赛路径如图所示,赛车从起点A出发,沿水平直线轨道运动L后,由B点进入半径为R的光滑竖直圆轨道,离开竖直圆轨道后继续在光滑平直轨道上运动到C点,并能越过壕沟。已知赛车质量m=0.1kg,通电后以额定功率P=1.5w工作,进入竖直轨道前受到阻力恒为0.3N,随后在运动中受到的阻力均可不记。图中L=10.00m,R=0.32m,h=1.25m,S=1.50m。问:要使赛车完成比赛,电动机至少工作多长时间?(取g=10     )

 

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(09·浙江·24)某校物理兴趣小组决定举行遥控赛车比赛。比赛路径如图所示,赛车从起点A出发,沿水平直线轨道运动L后,由B点进入半径为R的光滑竖直圆轨道,离开竖直圆轨道后继续在光滑平直轨道上运动到C点,并能越过壕沟。已知赛车质量m=0.1kg,通电后以额定功率P=1.5w工作,进入竖直轨道前受到阻力恒为0.3N,随后在运动中受到的阻力均可不记。图中L=10.00m,R=0.32m,h=1.25m,S=1.50m。问:要使赛车完成比赛,电动机至少工作多长时间?(取g=10 )

 

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