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(12分)如图所示,同一竖直线的A、B两点,固定有等质量异种点电荷,电荷量为q,...

(12分)如图所示,同一竖直线的A、B两点,固定有等质量异种点电荷,电荷量为q,正、负如图所示,△ABC为一等边三角形(边长为L),CD为AB边的中垂线,且与右侧竖直光滑1/4圆弧轨道的最低点C相切,已知圆弧的半径为R,现把质量为m带电荷量为+Q的小球(可视为质点)由圆弧的最高点M静止释放,到最低点C时速度为v0。已知静电力常量为k,现取D为电势零点,求:

(1)在等量异种电荷的电场中,M点的电势φM;                  

(2)在最低点C轨道对小球的支持力FN为多大?

 

(1)(2) 【解析】解析:(1)小球由最高点M运动到C的过程中,由动能定理得 可得MC两点的电势差为 又等量异种电荷中垂线上的电势相等,即C、D两点电势相等 故M点的电势为 (2)小球到达最低点C时,+q与-q对其的电场力F1、F2是大小相等的,有 又因为△ABC为等边三角形,易知F1、F2的夹角是120°,所以二者的合力为,且方向竖直向下 由牛顿运动定律得 整理得轨道对小球的支持力: 本题考查的是静电场与力学综合的相关问题,首先根据动能定理计算出M点的电势;再根据几何关系和牛顿定律计算出轨道对小球的支持力;
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考点分析:
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(12分)、如图所示,在竖直面内有固定轨道ABCDE,其中BC是半径为R的四分之一圆弧轨道,AB(AB>R)是竖直轨道,CE是足够长的水平轨道,CD>R。AB与BC相切于B点,BC与CE相切于C点,轨道的AD段光滑,DE段粗糙且足够长。一根长为R的轻杆两端分别固定有质量均为m的相同小球P、Q(视为质点),将轻杆锁定在图示位置,此位置Q与B等高。现解除锁定释放轻杆,轻杆将沿轨道下滑,Q球经过D点后,沿轨道继续滑行了3R而停下。重力加速度为g。求:

(1)P球到达C点时的速度大小v1

(2)两小球与DE段轨道间的动摩擦因数6ec8aac122bd4f6e

(3)Q球到达C点时的速度大小v2

 

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(9分)、如图所示,电源的电动势E=110V,电阻R1=21Ω,电动机绕组的电阻R0=0.5Ω,电键S1始终闭合。当电键S2断开时,电阻R1的电功率是525W;当电键S2闭合时,电阻R1的电功率是336W,求

(1)电源的内电阻;

(2)当电键S2闭合时电动机的输出的功率。

 

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(8分)、如图所示,一半径为R的绝缘圆形轨道竖直放置,圆轨道最低点与一条水平轨道相连,轨道都是光滑的.轨道所在空间存在水平向右的匀强电场,场强为E.从水平轨道上的A点由静止释放一质量为m的带正电的小球,为使小球刚好在圆轨道内做圆周运动,求释放点A距圆轨道最低点B的距离s.已知小球受到的电场力大小等于小球重力的说明: 6ec8aac122bd4f6e倍.

说明: 6ec8aac122bd4f6e

 

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某中学实验小组采用如图所示的装置 探究功与速度的关系,小车在橡皮筋的作用下弹出后,沿木板滑行。打点计时器工作频率为50Hz。

(1)实验中木板略微倾斜,这样做      

 A.是为了使释放小车后,小车能匀加速下滑

 B.是为了增大小车下滑的加速度

 C.可使得橡皮筋做的功等于合外力对小车做的功

 D.可使得橡皮筋松弛后小车做匀速运动

(2)实验中先后用同样的橡皮筋1条、2条、3条……,并起来挂在小车的前端进行多次实验,每次都要把小车拉到同一位置再释放小车。把第1次只挂1条橡皮筋对小车做的功记为W,第2次挂2条橡皮筋时橡皮筋对小车做的功为2W,……;橡皮筋对小车做功后而获得的速度可由打点计时器打出的纸带测出。根据第4次实验的纸带(如图所示)求得小车获得的速度为       m/s。

说明: 6ec8aac122bd4f6e

(3)若根据多次测量数据画出的W-v图象如图所示,根据图线形状可知,对W与v的关系作出猜想肯定不正确的是       

说明: 6ec8aac122bd4f6e

  A.W6ec8aac122bd4f6e6ec8aac122bd4f6e         B. W6ec8aac122bd4f6e6ec8aac122bd4f6e        C.W6ec8aac122bd4f6ev6ec8aac122bd4f6e          D.W6ec8aac122bd4f6ev3

 

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如图所示的电路,a、b、c为三个相同的灯泡,其电阻大于电源内阻,当变阻器R的滑臂P向上移动时,下列判断中正确的是

A.b灯中电流变化值小于c灯中电流变化值

B.a、b两灯变亮,c灯变暗

C.电源输出功率增大

D.电源的供电效率增大

 

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