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如图所示,固定在竖直平面内的绝缘细半圆管轨道在C点与绝缘的水平地面平滑连接,半圆...

如图所示,固定在竖直平面内的绝缘细半圆管轨道在C点与绝缘的水平地面平滑连接,半圆管的半径R=16m,管内壁光滑,两端口CD连线沿竖直方向,CD右侧存在场强大小E=15×103N/C、方向水平向左的匀强电场;水平面AB段表面光滑,长L1=675mBC段表面粗糙,长L2=55m.质量m=20kg、电荷量q=001C的带正电小球在水平恒力F=100N的作用下从A点由静止升始运动,经过一段时间后撤去拉力F,小球进人半圆管后通过端口D时对圆管内轨道有竖直向下的压力ND=15N.小球与水平面BC段之间的动摩擦因数u=02,取g=10m/s2.求:

1)小球通过端口D时的速度大小vD

2)小球通过半圆管中点P时与圆管的作用力大小NP

3)撤去拉力F时小球的速度大小v0

 

(1)2m/s(2)0(3)9 m/s 【解析】试题分析:(1)在端口D由牛顿第二定律有 解得: (2)设小球经过半圆管中点P时的速度大小为vP,从P到D的过程中由动能定理可得 qER-mgR=mvD2-mvP2 解得vP=2m/s 在P点由牛顿第二定律有 解得NP=0 (3)设F作用的距离为s,从A到D由动能定理有 Fs-μmgL2-2mgR=mvD2 解得s="9" m 在F作用的过程中由动能定理得Fs-μmg(s-L1)=mv02 解得v0="9" m/s 考点:牛顿第二定律;动能定理 【名师点睛】本题考查了圆周运动与动能定理的综合,知道竖直平面内圆周运动向心力的来源,能选取合适的运动过程,应用动能定理求解,难度适中.  
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如图所示,倾角为θ的斜面AB是粗糙的绝缘的,AB长为LCAB的中点,在AC之间加一方向垂直斜面向上的匀强电场,与斜面垂直的虚线CD为电场的边界.现有一质量为m、电荷量为q的带正电的小物块(可视为质点),从B点开始在BC间以速度v0沿斜面向下做匀速运动,经过C后沿斜面匀加速下滑,到达斜面底端A时的速度大小为v.试求:

1)小物块与斜面间的动摩擦因数μ

2)匀强电场场强E的大小

 

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如图所示,把质量为3g的带电小球B用绝缘细绳悬起,若将带电量为Q=-40×10-6C的带电球A靠近B,当两个带电小球在同一高度相距20厘米时,绳与竖直方向成α=37°,A、B球均静止试求:B球的带电量及电性;静电常数k=90×109Nm2/C2,重力加速度g=10m/s2

 

 

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研究影响平行板电容器电容的因素的实验中的实验方法是      设两极板正对面积为S,极板间的距离为d,电容器已充电实验中,极板所带电荷量不变,若保持S不变,增大d,则θ将   ;板间电压   说明电容随板间距离增大而    均填“增大”,“不变”或“减小”

 

 

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如图所示,点电荷q1、q2、q3固定在一直线上,q2与q1的距离是q2与q3的距离的2倍,若每个电荷所受库仑力的合力均为零,则可知q1和q3的电性必    填“相同”或“不同”,电量之比q1:q2:q3=    

 

 

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有一带电量-3×10-6C的检验电荷,从匀强电场中的A点移到B点,电荷克服电场力做功6×10-4J;将该电荷从B点移到C点,电场力对电荷做功为9×10-4J,ABC三点中电势最高的点是    点;C点与A点的电势差为     V

 

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