【題目】如圖所示，絕緣光滑水平軌道AB的B端與處于豎直平面內(nèi)的四分之一圓弧形粗糙絕緣軌道BC平滑連接，圓弧的半徑R=0．40m．在軌道所在空間存在水平向右的勻強(qiáng)電場(chǎng)，電場(chǎng)強(qiáng)度E=1．0×104N/C．現(xiàn)有一質(zhì)量m=0．10kg的帶電體（可視為質(zhì)點(diǎn)）放在水平軌道上與B端距離s=1．0m的位置，由于受到電場(chǎng)力的作用帶電體由靜止開始運(yùn)動(dòng)，當(dāng)運(yùn)動(dòng)到圓弧形軌道的C端時(shí)，速度恰好為零．已知帶電體所帶電荷量q=8．0×10﹣5C，g取10m/s2． 求：

（1）帶電體運(yùn)動(dòng)到圓弧形軌道的B端時(shí)對(duì)圓弧軌道的壓力；

（2）帶電體沿圓弧形軌道從B端運(yùn)動(dòng)到C端的過程中，摩擦力做的功．

【答案】（1）壓力為5N，方向豎直向下．（2）摩擦力做的功為﹣0．72J

【解析】試題分析：（1）設(shè)帶電體在水平軌道上運(yùn)動(dòng)的加速度大小為a，

根據(jù)牛頓第二定律有

代入數(shù)據(jù)解得。

設(shè)帶電體運(yùn)動(dòng)到B端的速度大小為vB，由速度與位移關(guān)系

代入數(shù)據(jù)解得

設(shè)帶電體運(yùn)動(dòng)到圓軌道B端時(shí)受軌道的支持力為N，

根據(jù)牛頓第二定律有

代入數(shù)據(jù)解得:

根據(jù)牛頓第三定律可知，帶電體對(duì)圓弧軌道B端的壓力大小N′=N=5N

方向：豎直向下

（2）因電場(chǎng)力做功與路徑無關(guān)，所以帶電體沿圓弧形軌道運(yùn)動(dòng)過程中，

電場(chǎng)力所做的功

設(shè)帶電體沿圓弧形軌道運(yùn)動(dòng)過程中摩擦力所做的功為W摩，

對(duì)此過程根據(jù)動(dòng)能定理有

解得

答：（1）帶電體運(yùn)動(dòng)到圓弧形軌道的B端時(shí)對(duì)圓弧軌道的壓力為5N，方向豎直向下．

（2）帶電體沿圓弧形軌道從B端運(yùn)動(dòng)到C端的過程中，摩擦力做的功為﹣0．72J．

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，在y軸上A點(diǎn)沿平行x軸正方向以發(fā)射一個(gè)帶正電的粒子，在該方向距A點(diǎn)3R處的B 點(diǎn)為圓心存在一個(gè)半徑為R的圓形有界的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁場(chǎng)方向垂直紙面向外，當(dāng)粒子通過磁場(chǎng)后打到x軸上的C點(diǎn)，且速度方向與x軸正向成角斜向下，已知帶電子粒的電量為q，質(zhì)量為m，粒子的重力忽略不計(jì)，O點(diǎn)到A點(diǎn)的距離為，求：

（1）該磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大小。

（2）若撤掉磁場(chǎng)，在該平面內(nèi)加上一個(gè)與y軸平行的有界勻強(qiáng)電場(chǎng)，粒子仍按原方向入射，當(dāng)粒子進(jìn)入電場(chǎng)后一直在電場(chǎng)力的作用下打到x軸上的C點(diǎn)且速度。方向仍與x軸正向成角斜向下，則該電場(chǎng)的左邊界與y軸的距離為多少？

（3）（選做）若撤掉電場(chǎng)，在該平面內(nèi)加上一個(gè)與（1）問磁感應(yīng)強(qiáng)度大小相同的矩形有界勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁場(chǎng)方向垂直紙面向里，粒子仍按原方向入射，通過該磁場(chǎng)后打到x軸上的C點(diǎn)且速度方向仍與x軸正向成角斜向下，則所加矩形磁場(chǎng)的最小面積為多少？

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如下圖所示，表示磁場(chǎng)對(duì)直線電流的作用，其中正確的是

A. A B. B C. C D. D

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】某同學(xué)用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器測(cè)量做勻加速直線運(yùn)動(dòng)的物體的加速度，已知打點(diǎn)計(jì)時(shí)器所用的交流電源周期為T，在紙帶上打出的點(diǎn)中，選出零點(diǎn)，每隔4個(gè)點(diǎn)取1個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)，因保存不當(dāng)紙帶被污染，如圖所示，A、B、C、D是一次排列的四個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)，僅能讀出其中A、B、D三個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)到零點(diǎn)的距離分別為：

若無法再做實(shí)驗(yàn)，可由以上信息推知

（1）打C點(diǎn)時(shí)物體的速度大小表達(dá)式為=_______________。

（2）物體的加速度大小表達(dá)式為a=_________。（用和T表示）。

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，帶等量異種電荷的平行板金屬板間有 a、b兩點(diǎn)，a 點(diǎn)距A板的距離與 b 點(diǎn)距B板的距離均為 1cm，將一個(gè)帶電荷量為0．8×10-4C的正點(diǎn)電荷由a點(diǎn)移到 b點(diǎn)，電場(chǎng)力做了2．0×10-4J的功．若該電荷所受的電場(chǎng)力為 0．01N，則平行板金屬板間的距離為_____ cm，B板接地，A板的電勢(shì)為_____V．

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】某同學(xué)在“用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器測(cè)速度”的實(shí)驗(yàn)中，用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器記錄了被小車拖動(dòng)的紙帶的運(yùn)動(dòng)情況，在紙帶上選擇起始點(diǎn)O及A、B、C、D和E五個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)，可獲得各計(jì)數(shù)點(diǎn)到O的距離s及對(duì)應(yīng)時(shí)刻小車的瞬時(shí)速度v．

（1）請(qǐng)將C點(diǎn)的測(cè)量結(jié)果填在表格中的相應(yīng)位置．

（2）在坐標(biāo)紙上畫出小車的速度－時(shí)間圖象．

（3）根據(jù)速度－時(shí)間圖象判斷小車做的是__________直線運(yùn)動(dòng)．

（4）小車的加速度大小為 m/s-2．（小數(shù)點(diǎn)后保留兩位）

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】關(guān)于摩擦力做功，下列說法中正確的是（ ）

A. 靜摩擦力一定不做功

B. 滑動(dòng)摩擦力一定做負(fù)功

C. 靜摩擦力和滑動(dòng)摩擦力都可做正功

D. 相互作用的一對(duì)靜摩擦力做功的代數(shù)和可能不為0

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】根據(jù)經(jīng)典電磁理論，從盧瑟福原子結(jié)構(gòu)模型可以得到的推論是( )

A. 原子十分穩(wěn)定，原子光譜是連續(xù)譜

B. 原子十分穩(wěn)定，原子光譜是線狀譜

C. 原子很不穩(wěn)定，原子光譜是連續(xù)譜

D. 原子很不穩(wěn)定，原子光譜是線狀譜

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示的位移（x）—時(shí)間(t )圖象和速度（v）—時(shí)間(t )圖象中，給出的四條圖線1、2、3、4代表四個(gè)不同物體的運(yùn)動(dòng)情況，關(guān)于它們的物理意義，下列描述正確的是（ ）

A．圖線1表示物體做曲線運(yùn)動(dòng)

B．x﹣t圖象中t1時(shí)刻v1＞v2

C．v﹣t圖象中0至t3時(shí)間內(nèi)3物體和4物體的平均速度大小相等

D．兩圖像中，t2、t4時(shí)刻分別表示2、4物體開始反向運(yùn)動(dòng)

查看答案和解析>>

同步練習(xí)冊(cè)答案