满分5 > 高中物理试题 >

如图所示,一个内壁光滑的环形塑料管竖直放置,ab为该环形塑料管水平直径,其长度为...

如图所示,一个内壁光滑的环形塑料管竖直放置,ab为该环形塑料管水平直径,其长度为2R,ab及其以下部分处于水平向左的匀强电场中,电场强度为E.现将一质量为m、带电荷量为+q的小球从管中a点由静止释放,球的直径略小于管的内径,已知qE=mg,求:
(1)小球第一次经过b点时的速度;
(2)小球第一次经过c点时对管壁的压力;
(3)小球第一次经过adb过程中对管道的最大压力.

manfen5.com 满分网
(1)小球从a运动到b的过程中,重力和电场力做功,根据动能定理求解小球第一次经过b点时的速度; (2)由动能定理求出小球到达c点的速度,根据牛顿第二定律求解小球第一次经过c点时对管壁的压力; (3)根据动能定理得到速度与图中夹角θ的表达式,由数学知识求出速度的最大值,此时小球对管道的最大压力.根据牛顿第二定律求出最大压力. 【解析】 (1)小球从a运动到b的过程中,由动能定理得   (2)小球从a运动到c的过程中,由动能定理 -mgR+EqR= 已知qE=mg,得vC=0 在c点,mg+FN=m 联立解得,FN=-mg,即轨道对小球的支持力竖直向上,则根据牛顿第三定律得:小球第一次经过c点时对管壁的压力大小为mg,方向竖直向下. (3)设当小球在如图夹角θ时速度最大,由动能定理 得2gR(1+sinθ+cosθ)=v2 所以v== 当θ=45°时 最大速度为v= 此时重力与电场力的合力为 根据牛顿第二定律得:FN-mg=m 得 FN= 故小球第一次经过adb过程中对管道的最大压力是mg(2+3) 答:(1)小球第一次经过b点时的速度是2; (2)小球第一次经过c点时对管壁的压力大小为mg,方向竖直向下; (3)小球第一次经过adb过程中对管道的最大压力是mg(2+3).
复制答案
考点分析:
相关试题推荐
如图所示,质量为M=4kg底座A上装有长杆,杆长为1.5m,杆上有质量为m=1kg的小环,当小环从底座底部以初速度v=6m/s竖直向上飞起时,恰好能冲到长杆顶端,然后重新落回,小环在上升和下降过程中,受到长杆的摩擦力大小不变,在此过程中底座始终保持静止.(g=10m/s2)求:
(1)小环上升过程中的加速度
(2)小环受到的摩擦力大小
(3)小环在下降过程中,底座对地面的压力.

manfen5.com 满分网 查看答案
选做题(请从A、B和C三小题中选定两小题作答,并在答题卡上把所选题目对应字母后的方框涂满涂黑,如都作答则按A、B两小题评分.)
A.(选修模块3-3)
(1)对一定量的气体,下列说法正确的是______
A.气体的体积是所有气体分子的体积之和
B.气体分子的热运动越剧烈,气体温度就越高
C.气体对器壁的压强是由大量气体分子对器壁不断碰撞而产生的
D.当气体膨胀时,气体分子之间的势能减小,因而气体的内能减少
(2)如图1所示为电冰箱的工作原理示意图.压缩机工作时,强迫制冷剂在冰箱内外的管道中不断循环.在蒸发器中制冷剂汽化吸收箱体内的热量,经过冷凝器时制冷剂液化,放出热量到箱体外.下列说法正确的是______
A.热量可以自发地从冰箱内传到冰箱外
B.电冰箱的工作原理不违反热力学第一定律
C.电冰箱的工作原理违反热力学第一定律
D.电冰箱的制冷系统能够不断地把冰箱内的热量传到外界,是因为其消耗了电能
(3)利用油膜法可以粗略测出阿伏加德罗常数,把密度ρ=0.8×103 kg/m3的某种油,用滴管滴出一滴在水面上形成油膜,已知这滴油的体积为V=0.5×10-3 cm3,形成的油膜面积为S=0.7m2.油的摩尔质量M=0.09kg/mol.若把油膜看成是单分子层,每个油分子看成球形,只需要保留一位有效数字,那么:
①油分子的直径是多少?
②由以上数据可粗略测出阿伏加德罗常数NA是多少?(先列出文字计算式,再代入数据计算)
manfen5.com 满分网
B.(选修模块3-4)
(1)弹簧振子在水平方向上做简谐运动,下列说法中正确的是______
A.振子在平衡位置,动能最大,势能最小
B.振子在最大位移处,势能最大,动能最小
C.振子在向平衡位置振动时,由于振子振幅减小,故总机械能减小
D.在任意时刻,动能与势能之和保持不变
(2)电磁波包含了γ射线、红外线、紫外线、无线电波等,按波长由长到短的排列顺序是______
A.无线电波、红外线、紫外线、γ射线
B.红外线、无线电波、γ射线、紫外线
C.γ射线、红外线、紫外线、无线电波
D.紫外线、无线电波、γ射线、红外线
(3)如图2所示,真空中有一个半径为R=0.1m、质量分布均匀的玻璃球,一细激光束在真空中沿直线BC传播,在玻璃球表面的C点经折射进入小球,并在玻璃球表面的D点又经折射进入真空中.已知∠COD=120°,玻璃球对该激光束的折射率为manfen5.com 满分网.求:
①此激光束进入玻璃时的入射角.
②此激光束穿越玻璃球的时间.
查看答案
在“描绘小灯泡的伏安特性曲线”的实验中,提供的实验器材有:
A.小灯泡(12V,6W)
B.直流电流表A1(0-0.6A,内阻约0.8Ω);
C.直流电压表V1(0-3V,内阻约为5kΩ);
D.直流电压表V2(0-15V,内阻约为15kΩ);
E.滑动变阻器R1(0-5Ω,2A);
F.滑动变阻器R2(0-20Ω,2A).
G.直流电源(12V,内阻不计);
H.开关S及导线若干
某同学设计了实验测量电路,通过改变变阻器的滑片的位置,使电表读数从零开始变化,记录多组电压表的读数U和电流表的读数I.
(1)实验中电压表应选用______
2
查看答案
分别用游标卡尺和螺旋测微器测量工件长度与厚度如图,其长度为______mm厚度为______mm
manfen5.com 满分网
查看答案
如图所示,斜面AB和水平面BC是由同一板材上截下的两段,在B处用小圆弧连接.将质量为m的小铁块(可视为质点)从A处由静止释放后,它沿斜面向下滑行,进入平面,最终静止于P处.若从该板材上再截下一段,搁置在A、P之间,构成一个新的斜面,再将小铁块放回A处,并轻推一下使之具有初速度v,沿新斜面向下滑动.关于小铁块的运动情况的描述正确的是( )
manfen5.com 满分网
A.小铁块一定能够到达P点
B.小铁块的初速度必须足够大才能到达P点
C.小铁块能否到达P点与小铁块的质量无关
D.将小铁块从P经过B拉回到A与从虚线PA拉回到A,拉力做功至少为2mgh
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.