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如图所示,竖直放置的半圆形光滑绝缘轨道半径为R,圆心为O,下端与绝缘水平轨道在B...

如图所示,竖直放置的半圆形光滑绝缘轨道半径为R,圆心为O,下端与绝缘水平轨道在B点平滑连接.一质量为m、带电量为+q的物块(可视为质点),置于水平轨道上的A点.已知AB两点间的距离为L,物块与水平轨道间的动摩擦因数为μ,重力加速度为g.

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(1)若物块能到达的最高点是半圆形轨道上与圆心O等高的C点,则物块在A点水平向左运动的初速度应为多大?

(2)若整个装置处于方向竖直向上的匀强电场中,物块在A点水平向左运动的初速度vA满分5 manfen5.com,沿轨道恰好能运动到最高点D,向右飞出.则匀强电场的场强为多大?

(3)若整个装置处于水平向左的匀强电场中,场强的大小E满分5 manfen5.com.现将物块从A点由静止释放,运动过程中始终不脱离轨道,求物块第2n(n123)次经过B点时的速度大小.

 

(1);(2);(3) 【解析】 试题分析:(1)设物块在A点的速度为v1,由动能定理有 -μmgL-mgR=0-m(3分) 解得 v1= (2分) (2)设匀强电场的场强大小为E、物块在D点的速度为vD,则 mg-Eq= (2分) -μ(mg-Eq)L-(mg-Eq)·2R=m-m(2分) 解得 E= (2分) (3)设第2、4、6、…、2n次经过B点时的速度分别为v2、v4、…、v2n,第2、4、6、…、2(n-1)次离开B点向右滑行的最大距离分别为L1、L2、…、Ln-1,则 (qE-μmg)L=m -(qE+μmg)L1=0-m (qE-μmg)L1=m 解得 (1分) 同理= …… = (1分) 综上可得 (1分) v2n= (1分) 考点:动能定理、牛顿第二定律、等比数列  
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考点分析:
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如图所示,在两条平行的虚线内存在着宽度为L、电场强度为E的匀强电场,在与右侧虚线相距也为L处有一与电场平行的屏.现有一电荷量为+q、质量为m的带电粒子(重力不计),以垂直于电场线方向的初速度v0射入电场中,v0方向的延长线与屏的交点为O.试求:

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(1)粒子从射入电场到打到屏上所用的时间.

(2)粒子刚射出电场时的速度方向与初速度方向间夹角的正切值tan α;

(3)粒子打在屏上的点P到O点的距离x.

 

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如图所示是一提升重物用的直流电动机工作时的电路图.电动机内电阻r=0.8 Ω,电路中另一电阻R=10 Ω,直流电压U=210 V,电压表示数UV110 V.(g取10 m/s2)试求:

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(1)通过电动机的电流;

(2)输入电动机的电功率;

(3)若电动机以v=1 m/s匀速竖直向上提升重物求该重物的质量?

 

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如图所示,在倾角为θ30°的斜面上,固定一宽L0.25 m的平行金属导轨,在导轨上端接入电源和滑动变阻器R.电源电动势E12 V,内阻r1 Ω,一质量m20 g的金属棒ab与两导轨垂直并接触良好.整个装置处于磁感应强度B0.80 T、垂直于斜面向上的匀强磁场中(导轨与金属棒的电阻不计).金属导轨是光滑的,取g10 m/s2,要保持金属棒在导轨上静止,求:

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(1)金属棒所受到的安培力的大小.

(2)通过金属棒的电流的大小.

(3)滑动变阻器R接入电路中的阻值.

 

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如图所示,电源电动势E=12V,电源内阻不计.定值电阻R1=2.4kΩ、R2=4.8kΩ.

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(1)若在ab之间接一个C=100μF的电容器,闭合开关S,电路稳定后,求电容器上所带的电量;

(2)若在ab之间接一个内阻RV = 4.8kΩ的电压表,求电压表的示数.

 

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在测量一节干电池电动势E和内阻r的实验中小明设计了如图甲所示的实验电路.

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(1)根据图甲实验电路请在图乙中用笔画线代替导线完成实物电路的连接.

(2)实验开始前应先将滑动变阻器的滑片P调到________(填“a”或“b”)端.

(3)小明测得有关数据后,以电流表读数I为横坐标,以电压表读数U为纵坐标作出了如图丙所示的图象,根据图象求得电源的电动势E________V,电源的内阻r________Ω(结果保留两位有效数字)

 

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