满分5 > 高中物理试题 >

如图所示,质量M=3.0kg的小车静止在光滑的水平面上,AD部分是表面粗糙的水平...

如图所示,质量M=3.0kg的小车静止在光滑的水平面上,AD部分是表面粗糙的水平导轨,DC部分是光滑的l/4圆弧导轨,整个导轨都是由绝缘材料制成的,小车所在平面内有竖直向上E=40N/C的匀强电场和垂直纸面向里B=2.0T的匀强磁场.今有一质量为m=1.0kg带负电的滑块(可视为质点)以v=8m/s的水平速度向右冲上小车,当它即将过D点时速度达到v1=5m/s,对水平导软的压力为l0.5N,(g取10m/s2).
(1)求滑块的电量;
(2)求滑块从A到D的过程中,小车、滑块系统损失的机械能;
(3)若滑块通过D时立即撤去磁场,求此后小车所能获得的最大速度.

manfen5.com 满分网
(1)在D点滑块竖直方向受力平衡,由平衡条件可求出滑块的电量; (2)滑块从A到D的过程中,小车、滑块系统水平方向不受外力,水平方向动量守恒,可求出滑块到达D点时车的速度,系统损失的机械能等于系统动能的减小. (3)滑块通过D时立即撤去磁场,滑块先沿导轨上滑,后沿导轨下滑,整个过程中滑块都在加速,当滑块返回D点时小车所能获得的速度最大,根据系统水平方向动量守恒和机械能守恒求解最大速度. 【解析】 (1)在D点滑块竖直方向受力平衡,电场力竖直向下,洛伦兹力竖直向下,由平衡条件     N=mg+Bqv1+Eq 解得  q==1×10-2C (2)滑块从A到D的过程中,小车、滑块系统水平方向动量守恒,则有    mv=mv1+Mu1,得 =1m/s 由能量守恒定律得:小车、滑块系统损失的机械能为△E= 代入解得,△E=18J (3)滑块通过D时立即撤去磁场,滑块先沿导轨上滑,后沿导轨下滑,整个过程中滑块都在加速,当滑块返回D点时小车所能获得的速度最大, 根据系统水平方向动量守恒和机械能守恒得     mv=mv2+Mu2  = 可得  +3=0 解得,u2=1m/s=u1 舍去,u2=3m/s   答:(1)滑块的电量是1×10-2C; (2)滑块从A到D的过程中,小车、滑块系统损失的机械能是18J; (3)若滑块通过D时立即撤去磁场,此后小车所能获得的最大速度是3m/s.
复制答案
考点分析:
相关试题推荐
水上滑梯可简化成如图所示的模型,斜槽AB和光滑圆弧槽BC平滑连接,斜槽AB的竖直高度H=6.0m,倾角θ=37°.圆弧BC半径R=3.0m,末端C点的切线水平;C点与水平面的距离h=0.80m,人与AB间的动摩擦因数为μ=0.2.取重力加速度g=10m/s2,cos37°=0.8,sin37°=0.6.一个质量m=30kg的小朋友从滑梯顶端A点无初速地自由滑下,求:
(1)小朋友沿斜槽AB下滑时加速度a的大小;
(2)小朋友滑到C点时速度v的大小及对C点时受到槽面的压力Fc的大小;
(3)在从C点滑出至落到水面的过程中,小朋友在水平方向位移x的大小.

manfen5.com 满分网 查看答案
(1)如图甲所示,质量分别为mA、mB的两物块A、B,叠放在一起,共同沿倾角为α的斜面匀速下滑,斜面体放在水平地面上,且处于静止状态.则B与斜面间动摩擦因数______,A所受摩擦力大小为______
(2)如图乙螺旋测微器的计数是______mm秒表的读数是______s
manfen5.com 满分网
(3)“探究功与物体速度变化的关系”的实验如图丙所示,当静止的小车在一条橡皮筋作用下弹出时,橡皮筋对小车做的功记为W.当用2条、3条完全相同的橡皮筋并在一起进行第2次、第3次实验时,使每次实验中橡皮筋伸长的长度都保持一致.每次实验中小车获得的速度由打点计时器所打的纸带测出.
①若木板水平放置,小车在两条橡皮筋作用下运动,当小车速度最大时,关于橡皮筋所处的状态与小车所在的位置(视小车为质点),下列说法正确的是______
A、橡皮筋处于原长状态        B、橡皮筋仍处于伸长状态
C、小车在两个铁钉的连线处    D、小车已过两个铁钉的连线
②下列4条纸带哪一条是在实验中正确操作可能得到的纸带______
manfen5.com 满分网
(4)现有一特殊的电池,其电动势E约为9V,内阻r在35~55Ω范围,最大允许电流为50mA.为测定这个电池的电动势和内阻,某同学利用如图丁的电路进行实验.图中电压表的内电阻很大,对电路的影响可以不计:R为电阻箱,阻值范围为0~9999Ω;R是定值电阻.
①实验室备有的定值电阻R有以下几种规格:
A.10Ω,2.5W    B.50Ω,1.0W    C.150Ω,1.0W    D.1500Ω,5.0W
本实验应选用______
②根据如图戊所作出的图象求得该电池的电动势E为______V,内电阻r为______Ω.
查看答案
如图所示,一个弹簧振子在A、B两点之间作简谐运动,某时刻物体正经过C点向上运动,速度大小为vc,已知OC=a,物体的质量为M振动周期为T,则从此时刻开始的半个周期内( )
manfen5.com 满分网
A.重力做功2mga
B.重力冲量为manfen5.com 满分网
C.回复力做功为零
D.回复力的冲量为0
查看答案
manfen5.com 满分网我国已于2011年9月29日发射“天官一号”目标飞行器,11月1日发射“神舟八号”飞船并在11月3日与“天宫一号”实现对接.某同学为此画出“天宫一号”和“神舟八号”绕地球做匀速圆周运动的假想如图所示,A代表“天宫一号”,B代表“神舟八号”,虚线为各自的轨道.由此假想图,可以判定( )
A.“天宫一号”的运行速率小于“神舟八号”的运行速率
B.“天宫一号”的周期小于“神舟八号”的周期
C.“天宫一号”的向心加速度小于“神舟八号”的向心加速度
D.“神舟八号”适度减速有可能与“天宫一号”实现对接
查看答案
manfen5.com 满分网如图甲所示,A、B两长方体叠放在一起,放在光滑的水平面上,物体B从静止开始受到一个水平变力的作用,该力与时间的关系如图乙所示,运动过程中A、B始终保持相对静止.则在0~2t时间内,下列说法正确的是( )
A.t时刻,A、B间的静摩擦力最大
B.t时刻,A、B的速度最大
C.0时刻和2t时刻,A、B间的静摩擦力最大
D.2t时刻,A、B离出发点最远
查看答案
试题属性
  • 题型:解答题
  • 难度:中等

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