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如图所示,在足够长的光滑绝缘水平直线轨道上方h高度的P点,固定电荷量为+Q的点电...

如图所示,在足够长的光滑绝缘水平直线轨道上方h高度的P点,固定电荷量为+Q的点电荷.一质量为m、电荷量为+q的物块(可视为质点),从轨道上的A点以初速度v沿轨道向右运动,当运动到P点正下方B点时速度为v.已知点电荷产生的电场在A点的电势为φ(取无穷远处电势为零),PA连线与水平轨道的夹角为60°.试求:
(1)物块在A点时受到轨道的支持力大小;
(2)点电荷+Q产生的电场在B点的电势;
(3)物块能获得的最大速度.
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(1)对物体进行受力分析,受重力、支持力、库仑力,根据竖直方向合力等于零,求出物体在A点受到轨道的支持力. (2)从A点到B点,只有电场力做功,根据动能定理,求出电场力做功,从而得出两点间的电势差,从而得出B点的电势. (3)当小球运动到无穷远处时,速度最大,根据能量守恒求出小球的最大速度. 【解析】 (1)物体受到点电荷的库仑力F= 由几何关系可知 设物体在A点时受到轨道的支持力大小为N,由平衡条件有 N-mg-Fsin60°=0 解得:N=mg+ (2)设点电荷产生的电场在B点的电势为φB,由动能定理有: 解得 (3)设物块能获得的最大速度为vm,由能量守恒定律有: 解得 答:(1)物块在A点时受到轨道的支持力大小为mg+. (2)点电荷+Q产生的电场在B点的电势为. (3)物块能获得的最大速度.
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考点分析:
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如图所示,粗糙斜面AB与竖直平面内的光滑圆弧轨道BCD相切于B点,圆弧轨道的半径为R,C点在圆心O的正下方,D点与圆心O在同一水平线上,∠COB=θ.现有质量为m的物块从D点无初速释放,物块与斜面间的动摩擦因数为μ,重力加速度为g.求:
(1)物块第一次通过C点时对轨道压力的大小;
(2)物块在斜面上运动离B点的最远距离.

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第六届亚冬会在长春刚刚落下帷幕,中国体育代表团获得了可喜的好成绩.如下图所示,高台滑雪运动员从跳台边缘的O点以水平方向的速度跳出.他离开跳台时的速度为v=8.0m/s,运动员连同滑雪板的质量为m=50kg,他落到了斜坡上的A点,斜坡与水平面的夹角为37°,O点位于斜坡上的B点的正上方,OB之间的高度为h=3.2m..忽略空气阻力的影响,重力加速度g=10m/s2.求运动员在空中飞行的时间t以及运动员落在斜坡上的速度大小v.(sin37°=0.6)

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现有一电池,其电动势E约为9V,内阻r在35~55Ω范围内,最大允许电流为50mA.为测定这个电池的电动势和内阻,某同学利用如图甲所示的电路进行实验.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0~9 999Ω;R为保护电阻.
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(1)实验室备有的定值电阻R有以下几种规格,本实验应选用______
A.10Ω,2.5W       B.50Ω,1.0W       C.150Ω,1.0W     D.1 500Ω,5.0W
(2)按照图甲所示的电路图,将图乙的实物连接成实验电路;
(3)该同学接好电路后,闭合开关S,调整电阻箱的阻值读出电压表的示数U,再改变电阻箱阻值,取得多组数据,然后通过作出有关物理量的线性图象,求得电源的电动势E和内阻r.
a.请写出与你所作线性图象对应的函数表达式______
b.请在图丙的虚线框内坐标中作出定性图象(要求标明两个坐标轴所表示的物理量,用符号表示);
c.图丙中______表示E,______表示r.
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光电计时器是一种研究物体运动情况的常见仪器.当有物体从光电门通过时,光电计时器就可以显示物体的挡光时间.现利用如图甲所示装置探究物体的加速度与合外力、质量关系,其 NQ是水平桌面,PQ是一端带有滑轮的长木板,1、2是固定在木板上的两个光电门(与之连接的两个光电计时器没有画出).小车上固定着用于挡光的窄片K,测得其宽度为d,让小车从木板的顶端滑下,光电门各自连接的计时器显示窄片K的挡光时间分别为t1和t2
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(1)该实验中,在改变小车的质量M或沙桶的总质量m时,保持M>>m,这样做的目的是   
(2)为了计算出小车的加速度,除了测量d、t1和t2之外,还需要测量    ,若上述测量量用x表示,则用这些物理量计算加速度的表达式为a=   
(3)某位同学经过测量、计算得到如下表数据,请在图乙中作出小车加速度与所受合外力的关系图象.
组别1234567
M/kg0.580.580.580.580.580.580.58
F/N0.100.150.200.250.300.350.40
a/m•s-20.130.170.260.340.430.510.59
(4)由图象可以看出,该实验存在着较大的误差,产生误差的主要原因是:
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如图所示,界面PQ与水平地面之间有一个正交的匀强磁场B和匀强电场E,在PQ上方有一个带正电的小球A自O静止开始下落,穿过电场和磁场到达地面.设空气阻力不计,下列说法中正确的是( )
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A.在复合场中,小球做变速曲线运动
B.在复合场中,小球下落过程中的电势能减小
C.小球从静止开始下落到水平地面时的动能等于其电势能和重力势能的减少量总和
D.若其他条件不变,仅增大磁感应强度,小球从原来位置下落到水平地面时的动能不变
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试题属性
  • 题型:解答题
  • 难度:中等

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