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如图所示,竖直放置的半圆形绝缘轨道半径为R,下端与光滑绝缘水平面平滑连接,整个装...

如图所示,竖直放置的半圆形绝缘轨道半径为R,下端与光滑绝缘水平面平滑连接,整个装置处于方向竖直向上的匀强电场E中.一质量为m、带电荷量为+q的物块(可视为质点),从水平面上的A点以初速度v水平向左运动,沿半圆形轨道恰好通过最高点C,场强大小为E(E小于manfen5.com 满分网).
(1)试计算物块在运动过程中克服摩擦力做的功.
(2)证明物块离开轨道落回水平面过程的水平距离与场强大小E无关,且为一常量.

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(1)物块恰能通过圆弧最高点C时,圆弧轨道与物块间无弹力作用,物块受到的重力和电场力提供向心力,再对物块在由A运动到C的过程中,运用动能定理列式即可求解; (2)物块离开半圆形轨道后做类平抛运动,设水平位移为s,根据平抛运动的特点即可求解. 【解析】 (1)物块恰能通过圆弧最高点C时,圆弧轨道与物块间无弹力作用,物块受到的重力和电场力提供向心力 mg-Eq=m① 物块在由A运动到C的过程中,设物块克服摩擦力做的功为Wf,根据动能定理有 Eq•2R-Wf-mg•2R=mvc2-mv2② 由①②式解得Wf=mv2+(Eq-mg)R③ (2)物块离开半圆形轨道后做类平抛运动,设水平位移为s,则 水平方向有s=vCt④ 竖直方向有2R=(g-)•t2⑤ 由①④⑤式联立解得s=2R⑥ 因此,物块离开轨道落回水平面的水平距离与场强大小E无关,大小为2R. 答:(1)物块在运动过程中克服摩擦力做的功为Wf=+(Eq-mg)R (2)物块离开轨道落回水平面过程的水平距离为2R,与场强大小E无关.
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考点分析:
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(1)运动员在B点时的速度;
(2)若BD之间的高度差可忽略不计,求运动员在D点对轨道的压力;
(3)运动员从A点到B点的过程中克服摩擦力做的功;
(4)运动员在BC斜面的落点C到B点的距离(B点可认为是斜面上的最高点).

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(1)图中螺旋测微器的读数是______mm.
(2)某研究性学习小组利用图甲所示电路测量某电池的电动势E和内电阻r.由于该电池的内电阻r较小,因此在电路中接入了一阻值为2.00Ω的定值电阻R.闭合开关K,调整电阻箱的阻值,读出电压表相应的示数,得到了如下数据(R和U分别表示电阻箱读数和电压表读数):
R/Ω40.0020.0012.008.006.005.00
U/V1.891.781.661.571.431.35
为了比较准确地得出实验结论,该小组的同学准备用图象来处理实验数据,图象的纵坐标表示电压表读数U,则图象的横坐标表示的物理量应该是______.计算出与各组数据对应的该物理量并填在表格中,在图乙所示的图象中作图,利用图象得到E=______V,r=______Ω.
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现要测定木块与长木板之间的动摩擦因数,给定的器材如下:一倾角可以调节的长木板(如图)、木块、计时器一个、米尺.
(1)填入适当的公式或文字,完善以下实验步骤:
①让木块从斜面上方一固定点D从静止开始下滑到斜面底端A处,记下所用的时间t.
②用米尺测量D与A之间的距离s,则小车的加速度a=______
③用米尺测量长木板顶端B相对于水平桌面CA的高度h和长木板的总长度l.设木块所受重力为mg,木块与长木板之间的动摩擦因数为μ,则木块所受的合外力F=______

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如图所示,由红、紫两种单色光组成的光束a,以入射角i从平行玻璃板上表面O点入射.已知平行玻璃板厚度为d,红光和紫光的折射率分别为n1和n2,真空中的光速为c,试求:
①红光在玻璃中传播的速度;
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在以下各种说法中,正确的是 ( )
A.一单摆做简谐运动,摆球相继两次通过同一位置时的速度必相同
B.机械波和电磁波本质上不相同,但它们都能发生反射、折射、干涉和衍射现象
C.横波在传播过程中,波峰上的质点运动到相邻的波峰所用的时间为一个周期
D.变化的电场一定产生变化的磁场;变化的磁场一定产生变化的电场
E.相对论认为:真空中的光速在不同惯性参照系中都是相同的
F.如果测量到来自遥远星系上某些元素发出的光波波长比地球上这些元素静止时发光的波长长,这说明该星系正在远离我们而去
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试题属性
  • 题型:解答题
  • 难度:中等

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