满分5 > 高中物理试题 >

如图所示,水平绝缘光滑轨道AB的B端与处于竖直平面内的四分之一圆弧形粗糙绝缘轨道...

如图所示,水平绝缘光滑轨道AB的B端与处于竖直平面内的四分之一圆弧形粗糙绝缘轨道BC平滑连接,圆弧的半径R=0.40m。在轨道所在空间存在水平向右的匀强电场,电场强度E =1.0×104 N/C。现有一质量m=0.10kg的带电体(可视为质点)放在水平轨道上与B端距离s=1.0m的位置,由于受到电场力的作用带电体由静止开始运动,当运动到圆弧形轨道的C端时,速度恰好为零。已知带电体所带电荷q=8.0×10-5C,取g=10m/s2,求:

6ec8aac122bd4f6e

(1)带电体在水平轨道上运动的加速度大小及运动到B端时的速度大小;

(2)带电体运动到圆弧形轨道的B端时对圆弧轨道的压力大小;

(3)带电体沿圆弧形轨道运动过程中,电场力和摩擦力对带电体所做的功各是多少。

 

(1)4.0m/s(2)5.0N(3)-0.72J 【解析】 试题分析:(1)设带电体在水平轨道上运动的加速度大小为a,根据牛顿第二定律有 qE=ma      解得  a=qE/m=8.0m/s2……………………………(2分) 设带电体运动到B端的速度大小为vB,则vB2=2as解得:  vB==4.0m/s…(2分) (2)设带电体运动到圆轨道B端时受轨道的支持力为N,根据牛顿第二定律有: N-mg=mvB2/R      解得 N=mg+ mvB2/R=5.0N……………………(3分) 根据牛顿第三定律可知,带电体对圆弧轨道B端的压力大小:N′=N=5.0N… (1分) (3)因电场力做功与路径无关,所以带电体沿圆弧形轨道运动过程中,电场力所做的功W电=qER=0.32J        ……………………………………(1分) 设带电体沿圆弧形轨道运动过程中摩擦力所做的功为W摩,对此过程根据动能定理有 W电+W摩-mgR=0-mvB2           解得  W摩=-0.72J     …………(3分) 考点:考查力与运动的关系和圆周运动规律
复制答案
考点分析:
相关试题推荐

某实验小组利用如图甲所示的实验装置来验证钩码和滑块所组成的系统机械能守恒.

6ec8aac122bd4f6e

(1)某同学用游标卡尺测得遮光条(图乙)的宽度d =            cm;

6ec8aac122bd4f6e

(2)实验前需要调整气垫导轨底座使之水平,实验时将滑块从图示位置由静止释放,由数字计时器读出遮光条通过光电门所花时间为Δt =1.2×10ˉ2s ,则滑块经过光电门时的瞬时速度为(用游标卡尺的测量结果计算)           m/s.

(3)在本次实验中还需要测量的物理量有:钩码的质量m 、                                     (用文字说明并用相应的字母表示)。

(4)本实验,通过比较                            在实验误差允许的范围内相等(用测量的物理量符号表示),从而验证了系统的机械能守恒。

 

查看答案

如图,带电量为+q的点电荷与均匀带电薄板相距为2d,点电荷到带电薄板的垂线通过板的几何中心.若图中a点处的电场强度为零,根据对称性,带电薄板在图中b点处产生的电场强度大小为____________,方向____________.(静电力恒量为k)

6ec8aac122bd4f6e

 

查看答案

滑雪是人们喜爱的一种冬季户外活动,某滑雪场有一种双人无动力滑雪车,两人前后相隔一定距离坐在车上,沿倾斜雪道加速滑到坡底水平雪道上,惊险刺激。甲乙两人同乘一辆滑雪车,甲在前,乙在后,如果两人可视为质点,忽略滑雪车质量,且不计各种机械能损耗,当两人都到达水平雪道上时,甲的机械能与出发时相比

6ec8aac122bd4f6e

A. 甲的机械能一定增加

B. 甲的机械能一定减少

C. 两人下滑的初始位置越高,甲的机械能变化越大

D. 两人下滑的初始位置越髙,甲的机械能变化越小

 

查看答案

如图所示,AB、CD为一圆的两条直径,且相互垂直,O点为圆心.空间存在一未知静电场,场强方向与圆周所在平面平行.现有一电子,在电场力作用下(重力不计),先从A点运动到C点,动能减少了W ;又从C点运动到B点,动能增加了W,那么关于此空间存在的静电场可能是

6ec8aac122bd4f6e

A.方向垂直于AB并由O指向C的匀强电场

B.方向垂直于AB并由C指向O的匀强电场

C.位于O点的正点电荷形成的电场

D.位于D点的正点电荷形成的电场

 

查看答案

如图,在真空中有两个等量正点电荷q1和q2,MN为它们连线的中垂线,M为无穷远,N为连线中点,现将一负点电荷q3由N点沿NM移动到M点的过程中

6ec8aac122bd4f6e

A.q3的电势能逐渐增大。     B.q3受到的电场力逐渐减小。

C. 从N到M电势逐渐降低。  D.电场力对q3不做功。

 

查看答案
试题属性

Copyright @ 2008-2019 满分5 学习网 ManFen5.COM. All Rights Reserved.