如圖,勻強(qiáng)電場(chǎng)中有一半徑為r的光滑絕緣圓軌道,軌道平面與電場(chǎng)方向平行.a(chǎn)、b為軌道直徑的兩端,該直徑與電場(chǎng)方向平行.一電荷量為q(q>0)的質(zhì)點(diǎn)沿軌道內(nèi)側(cè)運(yùn)動(dòng),經(jīng)過(guò)a點(diǎn)和b點(diǎn)時(shí)對(duì)軌道壓力的大小分別為Na和Nb.不計(jì)重力,求:(1)電場(chǎng)強(qiáng)度的大小E;                                                                                    

(2)質(zhì)點(diǎn)經(jīng)過(guò)a點(diǎn)和b點(diǎn)時(shí)的動(dòng)能.                                                                  

                                                                                        

                                                                                                                           


       解:質(zhì)點(diǎn)所受電場(chǎng)力的大小為f=qE ①

設(shè)質(zhì)點(diǎn)質(zhì)量為m,經(jīng)過(guò)a點(diǎn)和b點(diǎn)時(shí)的速度大小分別為va和vb,由牛頓第二定律有:

 ②

 ③

設(shè)質(zhì)點(diǎn)經(jīng)過(guò)a點(diǎn)和b點(diǎn)時(shí)的動(dòng)能分別為Eka和Ekb,有:

Eka=mva2

Ekb=mvb2

根據(jù)動(dòng)能定理有:Ekb﹣Eka=2rf⑥

聯(lián)立①②③④⑤⑥式得:

答::(1)電場(chǎng)強(qiáng)度的大小E為(Nb﹣Na);

(2)質(zhì)點(diǎn)經(jīng)過(guò)a點(diǎn)和b點(diǎn)時(shí)的動(dòng)能分別為:(Nb+5Na)和(5Nb+Na).


練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來(lái)源: 題型:


我國(guó)發(fā)射“嫦娥一號(hào)”飛船探測(cè)月球,當(dāng)宇宙飛船到了月球上空先以速度v繞月球做圓周運(yùn)動(dòng),為了使飛船較安全的落在月球上的B點(diǎn),在軌道A點(diǎn)瞬間點(diǎn)燃噴氣火箭,關(guān)于此時(shí)刻,下列說(shuō)法正確的是(      )             

                                                                                                   

    A.  噴氣方向與v的方向一致,飛船減速,A點(diǎn)飛船的向心加速度增加

    B.  噴氣方向與v的方向相反,飛船加速,A點(diǎn)飛船的向心加速度增加

    C.  噴氣方向與v的方向一致,飛船減速,A點(diǎn)飛船的向心加速度不變

    D.  噴氣方向與v的方向相反,飛船加速,A點(diǎn)飛船的向心加速度減小

                                                                                                                                       

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:


(1)某同學(xué)探究恒力做功和物體動(dòng)能變化間的關(guān)系,方案如圖1所示.他想用鉤碼的重力表示小車(chē)受到的合外力,為減小這種做法帶來(lái)的誤差,實(shí)驗(yàn)中要采取的兩項(xiàng)措施是:                                                       

a                                                                                                                   ;               

b                                                                                                          .                      

(2)如圖2所示是某次實(shí)驗(yàn)中得到的一條紙帶,其中A、B、C、D、E、F是計(jì)數(shù)點(diǎn),相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)間的時(shí)間間隔為T(mén).距離如圖.則打B點(diǎn)時(shí)的速度為vB=                                                                         .            

                                     

                                                                                                                                       

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:


如圖所示,平行且足夠長(zhǎng)的兩條光滑金屬導(dǎo)軌,相距L=0.4m,導(dǎo)軌所在平面與水平面的夾角為30°,其電阻不計(jì).把完全相同的兩金屬棒(長(zhǎng)度均為0.4m)ab、cd分別垂直于導(dǎo)軌放置,并使每棒兩端都與導(dǎo)軌良好接觸.已知兩金屬棒的質(zhì)量均為m=0.1kg、電阻均為R=0.2Ω,整個(gè)裝置處在垂直于導(dǎo)軌平面向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,磁感應(yīng)強(qiáng)度為B=0.5T,當(dāng)金屬棒ab在平行于導(dǎo)軌向上的力F作用下沿導(dǎo)軌向上勻速運(yùn)動(dòng)時(shí),金屬棒cd恰好能保持靜止.取g為10m/s2,則下列判斷正確的是( )

  A. F的大小為0.5N

  B. 金屬棒ab產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為1.0V

  C. ab兩端的電壓為1.0V

  D. ab棒的速度為5.0m/s

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:


兩個(gè)等量同種電荷固定于光滑水平面上,其連線中垂線上有A、B、C三點(diǎn),如圖甲所示.一個(gè)電 量為2C,質(zhì)量為1kg的小物塊從C點(diǎn)靜止釋放,其運(yùn)動(dòng)的v~t圖象如圖乙所示,其中B點(diǎn)處為整 條圖線切線斜率最大的位置(圖中標(biāo)出了該切線).則下列說(shuō)法正確的(   )

                                           

    A.  B點(diǎn)為中垂線上電場(chǎng)強(qiáng)度最大的點(diǎn),場(chǎng)強(qiáng)E=2v/m

    B.  由C到A的過(guò)程中物塊的電勢(shì)能先減小后變大

    C.  由C點(diǎn)到A點(diǎn)的過(guò)程中,電勢(shì)逐漸升高

    D.  AB兩點(diǎn)電勢(shì)差UAB=﹣5 V

                                                                                                                           

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:


如圖所示,邊長(zhǎng)為L(zhǎng)的正方形單匝線圈abcd,電阻r,外電路的電阻為R,a、b的中點(diǎn)和cd的中點(diǎn)的連線OO′恰好位于勻強(qiáng)磁場(chǎng)的邊界線上,磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B,若線圈從圖示位置開(kāi)始,以角速度ω繞軸OO′勻速轉(zhuǎn)動(dòng),則以下判斷正確的是(                                                                                       )                       

                                                                                          

    A.  圖示位置線圈中的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)最大為Em=BL2ω

    B.  閉合電路中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的瞬時(shí)值表達(dá)式為e=BL2ωsinωt

    C.  線圈從圖示位置轉(zhuǎn)過(guò)180°的過(guò)程中,流過(guò)電阻R的電荷量為q=

    D.  線圈轉(zhuǎn)動(dòng)一周的過(guò)程中,電阻R上產(chǎn)生的熱量為Q=

                                                                                                                     

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:


一環(huán)形線罔放在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,設(shè)第1s內(nèi)磁感線垂直線圈平面向里,如圖甲所示.若磁感強(qiáng)度B隨時(shí)間t變化的關(guān)系如圖乙所示,那么下列選項(xiàng)正確的是(    )

                                                                       

    A.  第1s內(nèi)線閨中感應(yīng)電流的大小逐漸增加

    B.  第2s內(nèi)線圈中感應(yīng)電流的大小恒定

    C.  第3S內(nèi)線圈中感應(yīng)電流的方向?yàn)轫槙r(shí)針?lè)较?/p>

    D.  第4S內(nèi)線罔中感應(yīng)電流的方向?yàn)槟鏁r(shí)針?lè)较?/p>

                                                                                                                                      

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:


如圖所示,在距水平地面高為0.4m處,水平固定一根長(zhǎng)直光滑桿,桿上P處固定一定滑輪,滑輪可繞水平軸無(wú)摩擦轉(zhuǎn)動(dòng),在P點(diǎn)的右邊,桿上套一質(zhì)量m=3kg的滑塊A.半徑R=0.3m的光滑半圓形軌道豎直地固定在地面上,其圓心O在P點(diǎn)的正下方,在軌道上套有一質(zhì)量m=3kg的小球B.用一條不可伸長(zhǎng)的柔軟細(xì)繩,通過(guò)定滑輪將兩小球連接起來(lái).桿和半圓形軌道在同一豎直面內(nèi),滑塊和小球均可看作質(zhì)點(diǎn),且不計(jì)滑輪大小的影響.現(xiàn)給滑塊A施加一個(gè)水平向右、大小為60N的恒力F,則:                                                                                                                   

(1)求把小球B從地面拉到半圓形軌道頂點(diǎn)C的過(guò)程中力F做的功.                                

(2)求小球B運(yùn)動(dòng)到C處時(shí)所受的向心力的大。                                                        

(3)問(wèn)小球B被拉到離地多高時(shí)滑塊A與小球B的速度大小相等?                                    

                                                           

                                                                                                                                       

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:


如圖所示為玻璃材料制成的一棱鏡的截面圖(OAB為圓,OBCD為一矩形),一細(xì)光束從圓弧AB的中點(diǎn)E沿半徑射入棱鏡后,恰好在圓心O點(diǎn)發(fā)生全反射,再經(jīng)CD面反射后,從圓弧的F點(diǎn)射出,已知OA=a,OD=a,真空中的光速c,求:

①出射光線與法線夾角的正弦值.

②光在棱鏡中傳播的時(shí)間.

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