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菁優(yōu)網(wǎng)如圖所示,平面直角坐標(biāo)系xOy位于豎直平面內(nèi),傾斜光滑直軌道AO與y軸正方向夾角為θ=60°,軌道AO與水平軌道OB及半徑為R的豎直光滑圓管之間均平滑連接,圓管對(duì)應(yīng)的圓心角為120°,其所在圓O′分別與x軸和y軸相切于B點(diǎn)和C點(diǎn)。已知第二象限內(nèi)有方向豎直向下、大小為E1=
2
mg
q
的勻強(qiáng)電場(chǎng),第一象限內(nèi),x≥R的區(qū)域內(nèi)有水平向右的勻強(qiáng)電場(chǎng),其中0≤y<
3
2
R區(qū)域內(nèi)場(chǎng)強(qiáng)大小為E2=
3
mg
q
,y≥
3
2
R區(qū)域內(nèi)場(chǎng)強(qiáng)大小為E3=
3
mg
3
q
。質(zhì)量為m、電荷量為q的帶正電小球(可視為質(zhì)點(diǎn))從到O點(diǎn)距離為R的Q點(diǎn)由靜止釋放,經(jīng)水平軌道OB進(jìn)入圓管內(nèi)。小球與水平軌道OB之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ=0.2,其余摩擦不計(jì),所有軌道均為絕緣軌道,軌道的直徑遠(yuǎn)小于所在圓的直徑,小球所帶電荷量不損失,進(jìn)入和飛出管道時(shí)無(wú)能量損失,重力加速度為g。求:
(1)小球經(jīng)過(guò)坐標(biāo)原點(diǎn)O處時(shí)的速度大?。?br />(2)求小球在管道中速度最大時(shí)的位置坐標(biāo),并求出小球的最大速度;
(3)從開(kāi)始運(yùn)動(dòng)到小球靜止,小球在OB段走過(guò)的總路程s為多少?
【答案】見(jiàn)試題解答內(nèi)容
【解答】
【點(diǎn)評(píng)】
聲明:本試題解析著作權(quán)屬菁優(yōu)網(wǎng)所有,未經(jīng)書(shū)面同意,不得復(fù)制發(fā)布。
發(fā)布:2024/10/10 5:0:1組卷:129引用:2難度:0.4
相似題
  • 1.如圖所示,可視為質(zhì)點(diǎn)的質(zhì)量為m=0.2kg的小滑塊靜止在水平軌道上的A點(diǎn),在水平向右的恒定拉力F=4N的作用下,從A點(diǎn)開(kāi)始做勻加速直線運(yùn)動(dòng),滑塊運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)后進(jìn)入半徑為R=0.4m且內(nèi)壁光滑的豎直固定圓管道,在圓管道上運(yùn)行一周后從C處的出口出來(lái)后向D點(diǎn)滑動(dòng),D點(diǎn)右側(cè)有一與CD等高的傳送帶緊靠D點(diǎn),并以恒定的速度v=3m/s順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)。已知水平軌道AB的長(zhǎng)度l1=2.0m,CD的長(zhǎng)度為l2=3.0m,小滑塊與水平軌道ABCD間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ1=0.2,與傳送帶間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ2=0.3,傳送帶DE的長(zhǎng)度L=0.5m,重力加速度g=10m/s2,管道內(nèi)徑忽略不計(jì)。求:
    (1)若小滑塊滑行到AB的中點(diǎn)時(shí)撤去拉力F,求滑塊運(yùn)動(dòng)到圓管道的最高點(diǎn)時(shí)對(duì)管道的壓力大??;
    (2)若小滑塊恰好能通過(guò)圓管道的最高點(diǎn)且沿管道滑下,求小滑塊到達(dá)傳送帶最右端E點(diǎn)的速度大??;
    (3)若在AB段水平拉力F的作用距離x可變,保證小滑塊滑上傳送帶后一直加速,試求出x的取值范圍。
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    發(fā)布:2024/10/17 7:0:2組卷:8引用:1難度:0.5
  • 2.如圖所示,在光滑水平面AB和粗糙水平面CD之間連接一長(zhǎng)度為L(zhǎng)1=7.5m的順時(shí)針旋轉(zhuǎn)的傳送帶,CD長(zhǎng)度L2=1m,圓心為O、半徑為R=0.2m的豎直光滑半圓軌道DEG與水平面AD在D點(diǎn)平滑連接,其中FG段為圓管軌道,E和圓心O等高,∠EOF=30°??梢暈橘|(zhì)點(diǎn)的小物塊從A點(diǎn)以v0=4m/s的初速度向右滑動(dòng),已知小物塊的質(zhì)量m=1kg,與傳送帶、水平面CD之間的動(dòng)摩擦因數(shù)均為μ=0.1,重力加速度g取10m/s2
    (1)若傳送帶速率為v=3m/s,求小物塊第一次運(yùn)動(dòng)到C點(diǎn)的過(guò)程中系統(tǒng)產(chǎn)生的熱量Q;
    (2)若傳送帶速率為v=3m/s,求小物塊滑到半圓軌道F點(diǎn)時(shí)對(duì)軌道壓力的大??;
    (3)若小物塊第一次沖上半圓軌道時(shí)不與軌道脫離且不能從G點(diǎn)飛出,求傳送帶的速度的取值范圍。
    菁優(yōu)網(wǎng)
    發(fā)布:2024/9/14 7:0:10組卷:34引用:1難度:0.3
  • 3.半徑均為r的
    1
    4
    圓弧軌道AB與
    1
    4
    圓管軌道BC在B點(diǎn)平滑對(duì)接,固定放置在豎直平面內(nèi)、軌道在最低點(diǎn)A的切線水平、在最高點(diǎn)C的切線水平,兩軌道的內(nèi)壁均光滑。在光滑的水平地面上,讓質(zhì)量為
    m
    2
    的小球甲(視為質(zhì)點(diǎn))以一定的水平初速度與前方靜止的質(zhì)量為m的小球乙(視為質(zhì)點(diǎn))發(fā)生彈性碰撞,小球乙以一定的速度滑上軌道,重力加速度為g,
    求:(1)若小球乙到達(dá)C點(diǎn)時(shí)受到的彈力剛好為0,則小球乙在A點(diǎn)受到的支持力大??;
    (2)若小球乙到達(dá)C點(diǎn)時(shí)對(duì)管的上壁有壓力,則A點(diǎn)對(duì)乙的支持力大小與C點(diǎn)對(duì)乙的壓力大小之差;
    (3)若小球乙離開(kāi)C點(diǎn)做平拋運(yùn)動(dòng)的水平位移為
    2
    2
    r
    ,則甲與乙碰撞之前的速度大小。
    菁優(yōu)網(wǎng)
    發(fā)布:2024/9/21 16:0:8組卷:10引用:2難度:0.4
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