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如图所示,ABCD为固定在竖直平面内的轨道,AB段光滑水平,BC段为光滑圆弧,对...

如图所示,ABCD为固定在竖直平面内的轨道,AB段光滑水平,BC段为光滑圆弧,对应的圆心角θ=37°,半径r=2.5m,CD段平直倾斜且粗糙,各段轨道均平滑连接,倾斜轨道所在区域有场强大小为E=2×l05N/C、方向垂直于斜轨向下的匀强电场.质量m=5×l0﹣2kg、电荷量q=+1×10﹣6C的小物体(视为质点)被弹簧枪发射后,沿水平轨道向左滑行,在C点以速度v0=3m/s冲上斜轨.以小物体通过C点时为计时起点,0.1s以后,场强大小不变,方向反向.已知斜轨与小物体间的动摩擦因数μ=0.25.设小物体的电荷量保持不变,取g=10m/s2.sin37°=0.6,cos37°=0.8.

(1)求弹簧枪对小物体所做的功;

(2)在斜轨上小物体能到达的最高点为P,求CP的长度.

 

(1)弹簧枪对小物体所做的功为0.475J; (2)在斜轨上小物体能到达的最高点为P,CP的长度为0.57m. 【解析】 试题分析:(1)设弹簧枪对小物体做功为Wf,由动能定理即可求解; (2)对小物体进行受力分析,分析物体的运动情况,根据牛顿第二定律求出加速度,结合运动学基本公式即可求解. 【解析】 (1)设弹簧枪对小物体做功为Wf,由动能定理得Wf﹣mgr(l﹣cosθ)=mv02 ① 代人数据得:Wf=0.475J ② (2)取沿平直斜轨向上为正方向.设小物体通过C点进入电场后的加速度为a1, 由牛顿第二定律得:﹣mgsinθ﹣μ(mgcosθ+qE)=ma1 ③ 小物体向上做匀减速运动,经t1=0.1s后,速度达到v1,有:v1=v0+a1t1 ④ 由③④可知v1=2.1m/s,设运动的位移为s1,有:sl=v0t1+a1t12 ⑤ 电场力反向后,设小物体的加速度为a2,由牛顿第二定律得: ﹣mgsinθ﹣μ(mgcosθ﹣qE)=ma2 ⑥ 设小物体以此加速度运动到速度为0,运动的时间为t2,位移为s2,有: 0=v1+a2t2 ⑦ s2=v1t2+a2t22 ⑧ 设CP的长度为s,有:s=s1+s2 ⑨ 联立相关方程,代人数据解得:s=0.57m 答:(1)弹簧枪对小物体所做的功为0.475J; (2)在斜轨上小物体能到达的最高点为P,CP的长度为0.57m.
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考点分析:
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如图所示,内壁光滑、内径很小的 1/4 圆弧管固定在竖直平面内,圆弧的半径为 0.2m,在圆心 O 处固定一个电荷量为的点电荷质量为 0.06kg、略小于圆管截面的带 电小球,从与 O 点等高的 A 点沿圆管内由静止运动到最低点 B ,到达 B 点小球刚好与圆弧没 有作用力,然后从 B 点进入板距 d= 0.08m 的两平行板电容器后刚好能在水平方向上做匀速 直线运动,且此时电路中的电动机刚好能正常工作。已知电源的电动势为12V,内阻为1Ω, 定值电阻 R 的阻值为,求(取g=10m/s2,静电力常量k=9.0 ×109 N·m2/C2

(1)小球到达 B 点时的速度;

(2)小球所带的电荷量;

(3)电动机的电功率。

 

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如图所示竖直放置的两块足够大的带电平行板间形成一个方向水平向右的匀强电场区域场强.在两板间用绝缘细线悬挂一个质量的带电小球 止时小球偏离竖直方向的夹角θ=60°(g10 m/s2)试求

 

(1)小球的电性和电荷量;

(2)剪断悬线后,小球的加速度

 

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在测量电源的电动势和内阻实验中,由于所用的电压表(视为理想电压表)的量程较小,某同学设计了如图所示的实物电路.根据实验数据描点,绘出的﹣R图象是一条直线,若直线的斜率为k,在坐标轴上的截距为b,则该电源的电动势E=     ,内阻r=     (用k、b和R0表示)

 

 

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某同学想测量一节旧干电池的电动势和内电阻,身边的器材仅“一个多用电表、一个滑动变阻器(R  1 可调范围 0 20 Ω)、一个约为几欧的定值电阻(R  2)、 一个电键(S)、导线若 ”.小明利用上述器材设计了实验原理图(如图所示),并进行了如下实验步骤

①根据原理图,连接实验器材,且 S 断开;

②多用电表选择“R  ×1”挡,先_______后红表笔接 b黑表笔接 c记录下 R2 示数(如图所示);

③S 闭合多用电表选择直流电压 1 V”红表笔接 b黑表笔接 a记录下 Uba示数然后红表笔接 c黑表笔接 b记录下 Ucb示数

④改变滑动变阻器滑片位置,重复步骤③,至少记录六组数据;

⑤然后以   c  、b两端电压为横轴,b 、a两端电压为纵轴描点并连线画出“U  b      a   -U  cb”关系 (如图所示).

(1)请你完成上述操作步骤中空白处填空.

(2)由图 c 可知 R  2 测量值为______Ω, “U  b   a-U c   b” 图象可得旧干电池的电动势为_____________ .

 

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如图所示空间存在水平向左的匀强电场和垂直纸面向里的匀强磁场电场和磁场相互 垂直在电磁场区域中有一个固定在竖直平面内的光滑绝缘圆环环上套有一个带正电的 小球.O 点为圆环的圆心,a、b、c 为圆环上的三个点,a 点为最高点,c 点为最低点,bO 沿水平方向.已知小球所受电场力与重力大小相等.现将小球从环的顶端  a  点由静止释放, 下列判断正确的是(   

A. 当小球运动到 b 点时,小球受到的洛伦兹力最大

B. 当小球运动到 c 点时,小球受到的支持力一定大于重力

C. 小球从 a 点运动到 b 点,重力势能减小,电势能减小

D. 小球从 b 点运动到 c 点,电势能增大,动能先增大后减小

 

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