题目列表(包括答案和解析)
如图所示,一质量m=0.1 kg、电量q=1.0×10-5 C的带正电小球(可视作点电荷),它在一高度和水平位置都可以调节的平台上滑行一段距离后平抛,并沿圆弧轨道下滑.A、B为圆弧两端点,其连线水平,已知圆弧半径R=1.0 m,平台距AB连线的高度h可以在0.2 m-0.8 m.之间调节.有一平行半径OA方向的匀强电场E,只存在圆弧区域内.为保证小球从不同高度h平抛,都恰能无碰撞地沿圆弧切线从A点进入光滑竖直圆弧轨道,小球平抛初速度v0和h满足如图所示的抛物线,同时调节平台离开A点的距离合适.不计空气阻力,取g=10 m/s2,求:
(1)小球在空中飞行的最短时间t;
(2)平台离开A的水平距离x范围;
(3)当h=0.2 m且E=2.5×104N/C时,小球滑到最低点C点的速度v;
(4)为了保证小球在圆轨道内滑动到C点的速度都是(3)中的v,则电场力F=qE的大小应与平台高度h满足的关系.(通过列式运算说明)
如图所示,质量为M=3.0 kg的小车以v0=1.0 m/s的速度在光滑的水平面上向左运动,车上AD部分是表面粗糙的水平轨道,DC部分是光滑的1/4圆弧,整个轨道都是由绝缘材料制成的,小车所在空间内有竖直向上的匀强电场和垂直纸面向里的匀强磁场,电场强度E=40 N/C,磁感应强度B=2.0 T.现有一质量为m=1.0 kg、电荷量为q=-1.0×10-2 C的滑块以u=8 m/s的水平速度向右冲上小车,当滑块通过D点时速度为v1=5.0 m/s(滑块可视为质点,g取10 m/s2),求:
(1)滑块从A到D的过程中,小车、滑块组成的系统损失的机械能;
(2)如果圆弧轨道半径为1.0 m,求滑块刚过D点时对轨道的压力;
(3)若滑块通过D点时,立即撤去磁场,要使滑块不冲出圆弧轨道,求此圆弧的最小半径.
在探究“加速度与力、质量的关系”的实验中,实验装置如下图所示:
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(1)某同学在探究小车质量不变,小车的加速度与小车所受合力间的关系时,该同学平衡小车的摩擦阻力后,为了使小车所受的合力近似等于砝码的重力,小车的质量M和砝码的质量m分别应选取下列哪组值最适宜
A.M=500 g,m分别为50 g、70 g、100 g、225 g
B.M=500 g,m分别为20 g、30 g、40 g、50 g
C.M=200 g,m分别为50 g、75 g、100 g、225 g
D.M=200 g,m分别为30 g、40 g、50 g、100 g
(2)在某次实验中,某同学得到一条打点清晰的纸带,并且每5个计时点取一个计数点(每相邻的计数点间还有4个计时点未画出),如图所示,已知每相邻的2个计数点间的距离为s,且s1=0.95 cm,s2=2.88 cm,s3=4.80 cm,s4=6.71 cm,s5=8.64 cm,s6=10.57 cm,电磁打点计时器的电源频率为50 Hz.试计算此纸带的加速度大小a=________m/s2(计算结果保留3位有效数字)
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(3)有另外两位同学通过测量,分别作出a-F图象,如图(a)、(b)中的A、B线所示,试分析:
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①A线不通过坐标原点的原因是:________;
②B线不通过坐标原点的原因是:________.
如图11所示,长L=1.2 m、质量M=3 kg的木板静止放在倾角为37°的光滑斜面上, 质量m=1 kg、带电荷量q=+2.5×10-4 C的物块放在木板的上端,木板和物块间的动摩擦因数μ=0.1,所在空间加有一个方向垂直斜面向下、场强E=4.0×104N/C的匀强电场.现对木板施加一平行于斜面向上的拉力F=10.8 N. 取g=10 m/s2,斜面足够长.
求:(1)物块经多长时间离开木板?
(2)物块离开木板时木板获得的动能.
(3)物块在木板上运动的过程中,由于摩擦而产生的内能.
(8分)如图所示,一根长L=1.5 m的光滑绝缘细直杆MN,竖直固定在场强为E=1.0×105 N/C、与水平方向成θ=30°角的倾斜向上的匀强电场中。杆的下端M固定一个带电小球A,电荷量Q=+4.5×10-6 C;另一带电小球B穿在杆上可自由滑动,电荷量q=+1.0×10一6 C,质量m=1.0×10一2 kg。现将小球B从杆的上端N静止释放,小球B开始运动。(静电力常量k=9.0×109 N·m2/C2,取g=l0 m/s2)
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(1)小球B的速度最大时,距M端的高度h1为多大?
(2)小球B从N端运动到距M端的高度h2=0.6l m的P点时(图中未画出P点),速度为v=1.0 m/s,若取N点的电势为零,求P点的电势![]()
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