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在如图所示的竖直平面内,水平轨道CD和倾斜轨道GH与半径r=m的光滑圆弧轨道分别...

在如图所示的竖直平面内,水平轨道CD和倾斜轨道GH与半径r=m的光滑圆弧轨道分别相切于D点和G,GH与水平面的夹角θ=37°.过G点、垂直于纸面的竖直平面左侧有匀强磁场,磁场方向垂直于纸面向里,磁感应强度B=1.25T;D点、垂直于纸面的竖直平面右侧有匀强电场,电场方向水平向右,电场强度E=1×104N/C.小物体P1质量m=2×10-3kg、电荷量q=+8×10-6C,受到水平向右的推力F=9.98×10-3N的作用,沿CD向右做匀速直线运动,到达D点后撤去推力.当P1到达倾斜轨道底端G点时,不带电的小物体P2GH顶端静止释放,经过时间t=0.1sP1相遇.P1P2与轨道CD、GH间的动摩擦因数均为μ=0.5,g=10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8,物体电荷量保持不变,不计空气阻力.求:

(1)小物体P1在水平轨道CD上运动速度v的大小;

(2)倾斜轨道GH的长度s.

 

(1)4m/s(2)0.56m 【解析】 (1)设小物体P1在匀强磁场中运动的速度为v,受到水平外力F,重力mg,支持力N,竖直向上的洛伦兹力F1,滑动摩擦力f 则F1=qvB① ,② 匀速直线运动,物体处于平衡状态;③ 解得m/s④ 说明:①③各1分,②④各2分 (2)设物体P1在G点的速度为,由于洛伦兹力不做功 由动能定理知⑤ 解得速度m/s 小物体P1在GH上运动受到水平向右的电场力qE,重力mg,垂直斜面支持力N1,沿斜面向下的滑动摩擦力f1设加速度为 由牛顿第二定律有, ,⑥ 解得m/s2 小物体P1在GH上匀加速向上运动=0.55m⑦ 小物体P2在GH上运动受到重力m2g,垂直斜面支持力N2,沿斜面向上的滑动摩擦力f2,加速度为 则⑧ 解得m/s2 小物体P2在GH上匀加速向下运动=0.01m⑨ 故轨道长⑩ 所以s=0.56m ⑾  
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考点分析:
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1中,质量为m的物块叠放在质量为2m的足够长的木板上方右侧,木板放在光滑的水平地面上,物块与木板之间的动摩擦因数为.在木板上施加一水平向右的拉力F,在03sF的变化如图2所示,图中Fmg为单位,重力加速度g=10m/s2.整个系统开始时静止.

1)求1s1.5s2s3s末木板的速度以及2s3s末物块的速度;

2)在同一坐标系中画出03s内木板和物块的v—t图象,据此求03s内物块相对于木板滑过的距离.

 

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某同学用图1(a)所示的装置测量木块与木板之间的动摩擦因数。跨过光滑定滑轮的细线两端分别与木块和弹簧秤相连,滑轮和木块间的细线保持水平,在木块上方放置砝码。缓慢向左拉动水平放置的木板,当木块和砝码相对桌面静止且木板仍在继续滑动时,弹簧秤的示数即为木块受到的滑动摩擦力的大小。某次实验所得数据在下表中给出,其中f4的值可从图(b)中弹簧秤的示数读出。

回答下列问题:

(1)f4________N

(2)在图(c)的坐标纸上补齐未画出的数据点并绘出fm图线______________

(3)fm、木块质量M、木板与木块之间的动摩擦因数μ及重力加速度大小g之间的关系式为f________fm图线(直线)的斜率的表达式为k________

(4)g9.80 m/s2,由绘出的fm图线求得μ________(保留2位有效数字)

 

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某实验小组用图所示的实验装置和器材做“探究动能定理”实验,在实验中,该小组同学把砂和砂桶的总重力当作小车受到的合外力,为探究小车的动能变化规律:

1)为了保证实验结果的误差尽量小,在实验操作中,下面做法必要的是____

A.实验前要对装置进行平衡摩擦力的操作

B.实验操作时要先释放小车,后接通电源

C.在利用纸带进行数据处理时,所选的两个研究点离得越近越好

D.在实验过程中要保证砂和砂桶的总质量远小于小车的质量

2)除实验装置图中的仪器外,还需要的测量仪器有__________________________

3)如图为实验中打出昀一条纸带,现选取纸带中的AB两点来探究“动能定理”。已知打点计时器的打点周期为T,重力加速度为g,图中已经标明了要测量的物理量。另外,小车的质量为M,砂和砂桶的总质量为m。请你把要探究的结果用题中给出的字母表达出_____________________________________________

 

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一匀强电场的方向平行于xOy平面,平面内abc三点的位置如图所示,三点的电势分别为10 V17 V26 V. 下列说法不正确的是(  )

A.电场强度的大小为2. 5 V/cm

B.坐标原点处的电势为1 V

C.电子在a点的电势能比在b点的低7 eV

D.电子从b点运动到c点,电场力做功为9 eV

 

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如图所示,质量为m的带电滑块沿绝缘斜面匀加速下滑,当滑至竖直向下的匀强电场区域时(滑块受到的电场力小于重力),滑块的运动状态可能 (  )

A.仍为匀加速下滑,加速度比原来的小

B.仍为匀加速下滑,加速度比原来的大

C.变成匀减速下滑,加速度和原来一样大

D.仍为匀加速下滑,加速度和原来一样大

 

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