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    16．如图所示.水平绝缘光滑轨道AB的B端与处于竖直平面内的四分之一圆弧形粗糙绝缘轨道BC平滑连接.圆弧的半径R=0.40m.在轨道所在空间存在水平向右的匀强电场.电场强度E=1.0×104 N/C.现有一质量m=0.10kg的带电体放在水平轨道上与B端距离s=1.0m的位置.由于受到电场力的作用带电体由静止开始运动.当运动到圆弧形轨道的C端时.速度恰好为零.已知带电体所带电荷q=8.0×10-5C.取g=10m/s2.求: 【查看更多】

     

    题目列表(包括答案和解析)

    如图所示，水平绝缘光滑轨道AB的B端与处于竖直平面内的四分之一圆弧形粗糙绝缘轨道BC平滑连接，圆弧的半径R=0.40m．在轨道所在空间存在水平向右的匀强电场，电场强度E=1.0×104 N/C．现有一质量m=0.10kg的带电体（可视为质点）放在水平轨道上与B端距离s=1.0m的位置，由于受到电场力的作用带电体由静止开始运动，当运动到圆弧形轨道的C端时，速度恰好为零．已知带电体所带电荷q=8.0×10-5C，取g=10m/s2，求：
    （1）带电体在水平轨道上运动的加速度大小及运动到B端时的速度大小；
    （2）带电体运动到圆弧形轨道的B端时对圆弧轨道的压力大小；
    （3）带电体沿圆弧形轨道运动过程中，电场力和摩擦力对带电体所做的功各是多少．

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    如图所示，水平绝缘光滑轨道AB的B端与处于竖直平面内的四分之一圆弧形粗糙绝缘轨道BC平滑连接，圆弧的半径R=0.4m．在轨道所在空间存在水平向右的匀强电场，电场强度E=1.0×104 N/C．现有一质量m=0.1kg的带电体（可视为质点）放在水平轨道上A点处，A B两点距离x=1.0m，由于受到电场力的作用带电体由静止开始运动，当运动到圆弧形轨道的C端时，速度恰好为零，已知带电体所带电荷量q=8.0×10-5 C，取g=10m/s2，求：
    （1）带电体在水平轨道上运动的加速度大小及运动到B端时的速度的大小；
    （2）带电体运动到圆弧形轨道的B端时对圆弧轨道的压力大小；
    （3）AC两点之间的电势差和A到C过程中发热量．

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    （15分）如图所示，水平绝缘光滑轨道AB的B端与处于竖直平面内的四分之一圆弧形粗糙绝缘轨道BC平滑连接，圆弧的半径R=0.40m。在轨道所在空间存在水平向右的匀强电场，电场强度E=1.0×104 N/C。现有一质量m=0.10kg的带电体（可视为质点）放在水平轨道上与B端距离s=1.0m的位置，由于受到电场力的作用带电体由静止开始运动，当运动到圆弧形轨道的C端时，速度恰好为零。已知带电体所带电荷q=8.0×10-5C，取g=10m/s2，求：

    （1）带电体在水平轨道上运动的加速度大小及运动到B端时的速度大小；

    （2）带电体运动到圆弧形轨道的B端时对圆弧轨道的压力大小；

    （3）带电体沿圆弧形轨道运动过程中，电场力和摩擦力对带电体所做的功各是多少。

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    如图所示，水平绝缘光滑轨道AB的B端与处于竖直平面内的四分之一圆弧形粗糙绝缘轨道BC平滑连接，圆弧的半径为R。在轨道所在空间存在水平向右的匀强电场，电场强度E,现有一质量为m,带电荷量为q的带电体（可视为质点）放在水平轨道上与B端距离s =5R的位置A，由于受到电场力的作用带电体由静止开始运动，当运动到圆弧形轨道的C端时，速度恰好为零。已知该带电体所受电场力大小为重力的,重力加速度为g，求：

    （1）带电体在水平轨道上运动的加速度大小及运动到B端时的速度大小；

    （2）带电体运动刚刚经过圆弧形轨道的B点瞬间时对圆弧轨道的压力大小；

    （3）带电体沿圆弧形轨道从B到C的运动过程中，电场力和摩擦力带电体所做的功各是多少。

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    如图所示，水平绝缘光滑轨道AB的B端与处于竖直平面内的四分之一圆弧形粗糙绝缘轨道BC平滑连接，圆弧的半径R=0.40m。在轨道所在空间存在水平向右的匀强电场，电场强度E =1.0×104 N/C。现有一质量m=0.10kg的带电体（可视为质点）放在水平轨道上与B端距离s=1.0m的位置，由于受到电场力的作用带电体由静止开始运动，当运动到圆弧形轨道的C端时，速度恰好为零。已知带电体所带电荷q=8.0×10-5C，取g=10m/s2，求：

    （1）带电体在水平轨道上运动的加速度大小及运动到B端时的速度大小；
    （2）带电体运动到圆弧形轨道的B端时对圆弧轨道的压力大小；
    （3）带电体沿圆弧形轨道运动过程中，电场力和摩擦力对带电体所做的功各是多少。

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    一、选择题（48分）

    题号

    1

    2

    3

    4

    5

    6

    7

    8

    9

    10

    11

    12

    答案

    A

    AC

    BC

    D

    ACD

    BD

    AD

    AC

    C

    D

    B

    BD

     

    二、非选择题

    13．（4分）（1）1.997；1.094;

    （2）（8分）30.7-30.9 mＡ；1.5×103 Ω。×1K ，调零。

    14．(6分) (1)4.0 Ω   (2)  3.0V   2.0Ω （每空2分）

    15．（10分）(1)0.495~0.497m/s2 （2分） (2)①  CD（2分） ②天平（2分）

    (3)（2分）偏大（2分）

    16．（16分）（1）设带电体在水平轨道上运动的加速度大小为a，根据牛顿第二定律有

    qE=ma       解得：  a=qE/m=8.0m/s2           （2分）

    设带电体运动到B端的速度大小为vB，则：

    vB2=2as       解得：  vB==4.0m/s     （2分）

    （2）设带电体运动到圆轨道B端时受轨道的支持力为N，根据牛顿第二定律有

    N-mg=mvB2/R    解得：  N=mg+ mvB2/R=5.0N……（3分）

    根据牛顿第三定律可知，带电体对圆弧轨道B端的压力大小：N′=N=5.0N  （1分）

    （3）因电场力做功与路径无关，所以带电体沿圆弧形轨道运动过程中，电场力所做的功：

    W电=qER=0.32J      （3分）

    设带电体沿圆弧形轨道运动过程中摩擦力所做的功为W摩，对此过程根据动能定理有

    W电+W摩-mgR=0-mvB2           （3分）

    解得：  W摩=-0.72J                （2分）

    17．（20分）⑴ 从A点射出的粒子，由A到A′的运动时间为T，根据运动轨迹和对称性可得：

    x轴方向            (3分)

    y轴方向  (3分)

    解得：           （2分）

    ⑵ 设到C点距离为△y处射出的粒子通过电场后也沿x轴正方向，粒子第一次达x轴用时△t，水平位移为△x，则

                           （4分）

    粒子从电场射出时的速度方向也将沿x轴正方向，则

                                        （3分）

    解之得：               （3分）

    即AC间y坐标为 （n = 1，2，3，……） （2分）

    18．（20分）（1）设物体B自由下落与物体A相碰时的速度为v0，则

           解得：v0=3.0m/s       3分

        设A与B碰撞结束后的瞬间速度为v1，根据动量守恒定律

          解得：v1=1.5m/s    3分  

    （2）设物体A静止在弹簧上端时弹簧的压缩量为x1， 1分

    设弹簧劲度系数为k，根据胡克定律有

          解得：k=100N/m       3分

        两物体向上运动过程中，弹簧弹力等于两物体总重力时具有最大速度      1分

        设此时弹簧的压缩量为x2，则

                解得：x2=0.2m           2分

    设此时弹簧的长度为l，则

              解得：l=0.30m                                2分

    （3）两物体向上运动过程中在弹簧达到原长时分离， 从碰后到分离的过程，物体和弹簧组成的系统机械能守恒，因此有

              3分

    解得：             2分

    19．（20分）（1）设A、B的轨道半径分别为r1、r2，它们做圆周运动的周期T、角速度ω都相同，根据牛顿运动定律有                         2分

    即                                   1分

    A、B之间的距离                     1分

    根据万有引力定律                  2分

    得                                      2分

    (2)对可见星A有                          2分

    其中                                           1分

    得：                                 2分

    (3)设m2=nm（n>0），并根据已知条件m1=6ms，及相关数据代入上式得

                                      2分

    由数学知识知在n>0是增函数             1分

    当n=2时，                    1分

    所以一定存在n>2，即m2>2ms，可以判断暗星B可能是黑洞    2分

     

     

     

     


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