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如图所示,在E = 103 V/m的水平向左匀强电场中,有一光滑半圆形绝缘轨道竖...

如图所示E = 103 V/m的水平向左匀强电场中,有一光滑半圆形绝缘轨道竖直放置,轨道与一水平绝缘轨道MN连接,半圆轨道所在竖直平面与电场线平行,其半径R =0.4 m,一带正电荷q=104 C的小滑块质量为m= 0.04 kg,与水平轨道间的动摩擦因数μ=0.2,g10 m/s2

(1)要使小滑块能运动到半圆轨道的最高点L滑块应在水平轨道上离N点多远处释放

(2)这样释放的滑块通过P点时对轨道的压力是多大?(P为半圆轨道中点)

 

(1)20 m (2)1.5 N 【解析】(1)设滑块与N点的距离为L,分析滑块的运动过程,由动能定理可得, qEL-μmgL-mg∙2R=mv2-0 小滑块在D点时,重力提供向心力,所以 mg=m 代入数据解得 v=2m/s,L=20m. (2)滑块到达P点时,对全过程应用动能定理可得, qE(L+R)-μmgL-mgR=mvP2-0 在P点时由牛顿第二定律可得,N-qE=m 解得N=1.5N    由牛顿第三定律可得,滑块通过P点时对轨道压力是1.5N.  
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考点分析:
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如图所示,长l=1m的轻质细绳上端固定,下端连接一个可视为质点的带电小球,小球静止在水平向右的匀强电场中,绳与竖直方向的夹角θ=37°.已知小球所带电荷量q=1.0×106 C,匀强电场的场强E=3.0×103 N/C,取重力加速度g=10m/s2sin 37°=0.6cos 37°=0.8.求:

 

1)小球所受电场力F的大小.

2)小球的质量m

3)将电场撤去,小球回到最低点时速度v的大小.

 

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如图所示,在水平向右的匀强电场中,一根长为L的绝缘细线,一端连着一质量为m、带电量为+q的小球,另一端固定于O点,现把小球向右拉至细线水平且与场强方向平行的位置,无初速释放,小球能摆到最低点的另一侧,细线与竖直方向的最大夹角θ=30°,重力加速度为g,求:

①求场强E的大小;

②小球摆到最低点时细线的拉力T为多少?

 

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带电荷量为q=+5.0×108C的点电荷从A点移到B点时,克服静电力做功3.0×106J.已知B点的电势为φB=20V,求:

1AB间的电势差

2A点的电势

3qAB的电势能变化.

 

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如图1所示为验证机械能守恒定律的实验装置.现有器材为:带铁夹的铁架台、电磁打点计时器、纸带、带铁夹的重物、天平.

1)为完成实验,还需要的器材有_____

A.米尺                            B06V直流电源

C.秒表                            D06V交流电源

2)某同学用图1所示装置打出的一条纸带如图2所示,相邻两点之间的时间间隔为0.02s,根据纸带计算出打下D点时重物的速度大小为_____m/s.(结果保留三位有效数字)

3)采用重物下落的方法,根据公式mv2=mgh验证机械能守恒定律,对实验条件的要求是_____,为验证和满足此要求,所选择的纸带第12点间的距离应接近_____

4)该同学根据纸带算出了相应点的速度,作出v2﹣h图象如图3所示,则图线斜率的物理意义是_____

 

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如图所示,在点电荷Q产生的电场中,实线MN是一条方向未标出的电场线,虚线AB是一个电子只在静电力作用下的运动轨迹。设电子在AB两点的加速度大小分别为aAaB,电势能分别为EpAEpB。下列说法正确的是:      (      )

A. 电子一定从AB运动

B. aA>aB,则Q靠近M端且为正电荷

C. 无论Q为正电荷还是负电荷一定有EpA<EpB

D. B点电势可能高于A点电势

 

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