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如圖所示,水平絕緣直軌道AC由光滑段AB與粗糙段BC組成,它與豎直光滑半圓軌道CD在C點(diǎn)處平滑連接,其中AB處于電場(chǎng)區(qū)內(nèi)。一帶電量為+q、質(zhì)量為m的可視為質(zhì)點(diǎn)的滑塊從A處以水平初速度v0進(jìn)入電場(chǎng)區(qū)沿軌道運(yùn)動(dòng),從B點(diǎn)離開(kāi)電場(chǎng)區(qū)繼續(xù)沿軌道BC運(yùn)動(dòng),最后從圓軌道最高點(diǎn)D處以水平速度v離開(kāi)圓軌道。已知:軌道BC長(zhǎng)l=1m,圓半徑R=0.1m,m=0.01kg,q=5×10-5C,滑塊與軌道BC間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.2,重力加速度g取10m/s2,設(shè)裝置處于真空環(huán)境中。
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(1)若滑塊到達(dá)圓軌道D點(diǎn)時(shí)的速度v=1m/s
①在D點(diǎn)處時(shí),求滑塊受到的彈力F;
②求滑塊從B點(diǎn)離開(kāi)電場(chǎng)時(shí)的速度vB
(2)若v0=5m/s,為使滑塊能到達(dá)圓軌道最高點(diǎn)D處,且離開(kāi)圓軌道后落在水平軌道BC上,求A、B兩點(diǎn)間電勢(shì)差UAB應(yīng)滿足的條件。
【答案】見(jiàn)試題解答內(nèi)容
【解答】
【點(diǎn)評(píng)】
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發(fā)布:2024/6/27 10:35:59組卷:229引用:6難度:0.7
相似題
  • 1.如圖所示,光滑固定軌道OA高h(yuǎn)=0.8m,一質(zhì)量為m=1kg電荷量為q=0.16C的帶正電的小滑塊(可視為質(zhì)點(diǎn))從O點(diǎn)由靜止自由滑下,另一質(zhì)量為
    m
    2
    =
    1
    2
    kg
    的絕緣木板靜止在光滑冰平面上。上表面與A的切線平齊,滑塊與木板之間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.1。在滑塊右前方虛線MN、RS區(qū)域內(nèi)存在一寬度
    d
    =
    10
    9
    m
    ,方向水平向左,大小E=25N/C的勻強(qiáng)電場(chǎng),虛線RS右側(cè)存在方向垂直紙面向外,大小B=112.5T的勻強(qiáng)磁場(chǎng),當(dāng)小滑塊進(jìn)入水平電場(chǎng)時(shí)恰好未從板的右端滑出,重力加速度g=10m/s2,不計(jì)空氣阻力。
    (1)求絕緣塑料板的長(zhǎng)度L;
    (2)分別求出小滑塊和塑料板剛進(jìn)入電場(chǎng)時(shí)的加速度a1、a2大??;
    (3)分別求出小滑塊到達(dá)邊界RS時(shí),小滑塊和塑料板的速度v1、v2大??;
    (4)小滑塊到達(dá)邊界RS時(shí),塑料板恰與前方固定擋板P相碰(碰撞過(guò)程無(wú)能量損失),碰后滑塊最終恰好未從塑料板右端滑出,求最終塑料板離擋板P的距離x2。
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    發(fā)布:2024/10/24 3:0:1組卷:7引用:1難度:0.5
  • 菁優(yōu)網(wǎng)2.如圖所示,xOy為一豎直平面內(nèi)的直角坐標(biāo)系,A、B為兩坐標(biāo)軸上的點(diǎn),其中A點(diǎn)的坐標(biāo)為(3d,0),B點(diǎn)的坐標(biāo)為(0,d)。將一質(zhì)量為m的小球從B點(diǎn)以某一初動(dòng)能沿x軸正方向水平拋出,小球剛好能經(jīng)過(guò)x軸上的A點(diǎn)?,F(xiàn)使此小球帶電,電荷量為q(q>0),同時(shí)在空間加一勻強(qiáng)電場(chǎng),場(chǎng)強(qiáng)方向平行于坐標(biāo)平面。將小球以同樣的初動(dòng)能從坐標(biāo)原點(diǎn)O沿某一方向拋出,小球經(jīng)過(guò)了A點(diǎn),且經(jīng)過(guò)A點(diǎn)時(shí)的動(dòng)能為初動(dòng)能的
    7
    3
    倍;若將該小球以同樣的初動(dòng)能從O點(diǎn)沿另一方向拋出,小球剛好能通過(guò)B點(diǎn),且經(jīng)過(guò)B點(diǎn)時(shí)的動(dòng)能也為初動(dòng)能的
    7
    3
    倍,重力加速度大小為g。
    (1)求小球的初動(dòng)能;
    (2)加電場(chǎng)后,UBA為多大;
    (3)求所加勻強(qiáng)電場(chǎng)的電場(chǎng)強(qiáng)度大小及方向與x軸正方向夾角的正切值。
    發(fā)布:2024/10/24 2:0:1組卷:29引用:1難度:0.4
  • 菁優(yōu)網(wǎng)3.如圖所示,絕緣水平軌道與光滑絕緣豎直圓槽形軌道相切于A點(diǎn),圓形軌道半徑為R,圓形軌道上B點(diǎn)與圓心等高,水平軌道AM段長(zhǎng)度也為R,豎直邊界MN左側(cè)分布有水平向左的勻強(qiáng)電場(chǎng),場(chǎng)強(qiáng)E=
    3
    mg
    4
    q
    。質(zhì)量為m,帶電量為+q的物塊(可視為質(zhì)點(diǎn))以水平方向速度v0從M點(diǎn)進(jìn)入電場(chǎng),水平軌道AM段與物塊間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ可調(diào),(重力加速度為g,sin37°=0.6,sin53°=0.8)。求:?
    (1)若μ=0.75,且物塊的速度v0=
    g
    R
    ,物塊經(jīng)過(guò)圓形軌道最低點(diǎn)A時(shí)對(duì)軌道的壓力大小;
    (2)若物塊的速度v0=
    9
    g
    R
    2
    ,要使物塊能做完整的圓周運(yùn)動(dòng),AM段與物塊間動(dòng)摩擦因數(shù)滿足什么條件;
    (3)若μ=0.75,只把MN左側(cè)的電場(chǎng)方向變成水平向右,其他條件不變,為使滑塊能到達(dá)B點(diǎn),物塊的初速度v0應(yīng)滿足什么條件。
    發(fā)布:2024/10/24 1:0:4組卷:55引用:3難度:0.5
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