题目列表(包括答案和解析)
如图所示,ABC为固定在竖直平面内的轨道,AB段为光滑圆弧,对应的圆心角q=37°,OA竖直,半径r=2.5m,BC为足够长的平直倾斜轨道,倾角q=37°。已知斜轨BC与小物体间的动摩擦因数m=0.25。各段轨道均平滑连接,轨道所在区域有E=4´103N/C、方向竖直向下的匀强电场。质量m=5´10-2kg、电荷量q=+1´10-4C的小物体(视为质点)被一个压紧的弹簧发射后,沿AB圆弧轨道向左上滑,在B点以速度v0=3m/s冲上斜轨。设小物体的电荷量保持不变。重力加速度g=10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8。(设弹簧每次均为弹性形变。)则:
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(1)求弹簧初始的弹性势能;
(2)在斜轨上小物体能到达的最高点为P,求小物块从A到P的电势能变化量;
(3)描述小物体最终的运动情况。
如图所示,ABC为固定在竖直平面内的轨道,AB段为光滑圆弧,对应的圆心角q=37°,OA竖直,半径r=2.5m,BC为足够长的平直倾斜轨道,倾角q=37°。已知斜轨BC与小物体间的动摩擦因数m=0.25。各段轨道均平滑连接,轨道所在区域有E=4´103N/C、方向竖直向下的匀强电场。质量m=5´10-2kg、电荷量q=+1´10-4C的小物体(视为质点)被一个压紧的弹簧发射后,沿AB圆弧轨道向左上滑,在B点以速度v0=3m/s冲上斜轨。设小物体的电荷量保持不变。重力加速度g=10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8。(设弹簧每次均为弹性形变。)则:![]()
(1)求弹簧初始的弹性势能;
(2)在斜轨上小物体能到达的最高点为P,求小物块从A到P的电势能变化量;
(3)描述小物体最终的运动情况。
如图所示,AB是位于竖直平面内、半径R=0.5m的1/4圆弧形的光滑绝缘轨道,其下端点B与水平绝缘轨道平滑连接,整个轨道处在水平向左的匀强电场中,电场强度E=5× 103N/C.今有一质量为m=0.1kg、带电荷量q= +8×10-5C的小滑块(可视为质点)从A点由静止释放.若已知滑块与水平轨道间的动摩擦因数
=0.05,取g= 10m/s2,求:
(1)小滑块第一次经过圆弧形轨道最低点B时对B点的压力;
(2)小滑块在水平轨道上通过的总路程。
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某同学利用电磁感应现象设计了一种发电装置.如图1为装置示意图,图2为俯视图,将8块相同的磁铁N、S极交错放置组合成一个高h=0.5 m、半径r=0.2 m的圆柱体,并可绕固定的O
轴转动.圆柱外侧附近每个磁场区域的磁感应强度大小均为B=0.2 T,磁场方向都垂直于圆柱表面,相邻两个区域的磁场方向相反.紧靠圆柱外侧固定一根与圆柱体等长的金属杆ab,杆与圆柱平行,杆的电阻R=0.4 Ω.从上往下看,圆柱体以ω=100 rad/s的角速度顺时针方向匀速转动.以转到如图所示的位置为t=0的时刻.取g=10 m/s2,π2=10.求:
(1)圆柱转过八分之一周期的时间内,ab杆中产生的感应电动势的大小E;
(2)如图3所示,M、N为水平放置的平行板电容器的两极板,极板长L0=0.314 m,两板间距d=0.125m.现用两根引线将M、N分别与a、b相连.若在t=0的时刻,将一个电量q=+1.00×10-6 C、质量m=1.60×10-8 kg的带电粒子从紧临M板中心处无初速释放.求粒子从M板运动到N板所经历的时间t.不计粒子重力.
(3)在如图3所示的两极板间,若在t=0的时刻,上述带电粒子从靠近M板的左边缘处以初速度v0水平射入两极板间.若粒子沿水平方向离开电场,求初速度v0的大小,并在图中画出粒子对应的运动轨迹.不计粒子重力.
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