如圖所示.半徑R=0.8m的四分之一光滑圓弧軌道位于豎直平面內(nèi).與 查看更多

 

題目列表(包括答案和解析)

如圖所示,半徑R=0.8m的四分之一光滑圓弧軌道豎直固定,軌道末端水平,其右方有橫截面半徑r=0.2m的轉(zhuǎn)筒,轉(zhuǎn)筒頂端與軌道最低點(diǎn)B等高,下部有一小孔,距 頂端h=0.8m,轉(zhuǎn)筒的軸線與圓弧軌道在同一豎直平面內(nèi),開(kāi)始時(shí)小孔也在這一平面內(nèi)的圖示位置.現(xiàn)使一質(zhì)量m=0.1kg的小物塊自最高點(diǎn)A由靜止開(kāi)始沿圓弧軌道滑下,到達(dá)軌道最低點(diǎn)B時(shí)轉(zhuǎn)筒立刻以某一角速度勻速轉(zhuǎn)動(dòng)起來(lái),且小物塊最終正好進(jìn)入小孔.不計(jì)空氣阻力,g取l0m/s2,求:
(1)小物塊到達(dá)B點(diǎn)時(shí)對(duì)軌道的壓力大。
(2)轉(zhuǎn)筒軸線距B點(diǎn)的距離L;
(3)轉(zhuǎn)筒轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度ω

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如圖所示,半徑R=0.8m的四分之一光滑圓弧軌道位于豎直平面內(nèi),與長(zhǎng)CD=2.0m的絕緣水平面平滑連接。水平面右側(cè)空間存在互相垂直的勻強(qiáng)電場(chǎng)和勻強(qiáng)磁場(chǎng)。電場(chǎng)強(qiáng)度E=40N/C,方向豎直向上,磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B=1.0T,方向垂直紙面向外。兩個(gè)質(zhì)量均為m=2.0×10-6kg的小球球不帶電,球帶q=1.0×10-6C的正電,并靜止于水平面右邊緣處。將球從圓弧軌道頂端由靜止釋放,運(yùn)動(dòng)到D點(diǎn)與球發(fā)生正碰,碰后兩球粘合在一起以速度飛入復(fù)合場(chǎng)中,最后落在地面上的P點(diǎn)。己知小球在水平面上運(yùn)動(dòng)時(shí)所受的摩擦阻力,取g=10m/s2、均可作為質(zhì)點(diǎn)。求:   

(1) 與b碰前a的速度

(2) 水平面離地面的高度

(3) 從小球開(kāi)始釋放到落地前瞬間的整個(gè)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中,系統(tǒng)損失的機(jī)械能。

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如圖所示,半徑R = 0.8m的四分之一光滑圓弧軌道位于豎直平面內(nèi),與長(zhǎng)CD = 2.0m的絕緣水平面平滑連接。水平面右側(cè)空間存在互相垂直的勻強(qiáng)電場(chǎng)和勻強(qiáng)磁場(chǎng),電場(chǎng)強(qiáng)度E = 40N/C,方向豎直向上,磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B = 1.0T,方向垂直紙面向外。兩個(gè)質(zhì)量均為m = 2.0×10-6kg的小球a和b,a球不帶電,b球帶q = 1.0×10-6C的正電,并靜止于水平面右邊緣處。將a球從圓弧軌道頂端由靜止釋放,運(yùn)動(dòng)到D點(diǎn)與b球發(fā)生正碰,碰撞時(shí)間極短,碰后兩球粘合在一起飛入復(fù)合場(chǎng)中,最后落在地面上的P點(diǎn)。已知小球a在水平面上運(yùn)動(dòng)時(shí)所受的摩擦阻力f = 0.1mg, PN =,取g =10m/s2。a、b均可作為質(zhì)點(diǎn)。(結(jié)果保留三位有效數(shù)字)求:

   (1)小球a與b相碰后瞬間速度的大小v

   (2)水平面離地面的高度h

   (3)從小球a開(kāi)始釋放到落地前瞬間的整個(gè)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中,ab系統(tǒng)損失的機(jī)械能ΔE。

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如圖所示,半徑R = 0.8m的四分之一光滑圓弧軌道位于豎直平面內(nèi),與長(zhǎng)CD = 2.0m的絕緣水平面平滑連接。水平面右側(cè)空間存在互相垂直的勻強(qiáng)電場(chǎng)和勻強(qiáng)磁場(chǎng),電場(chǎng)強(qiáng)度E = 40N/C,方向豎直向上,磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B = 1.0T,方向垂直紙面向外。兩個(gè)質(zhì)量均為m = 2.0×10-6kg的小球a和b,a球不帶電,b球帶q = 1.0×10-6C的正電,并靜止于水平面右邊緣處。將a球從圓弧軌道頂端由靜止釋放,運(yùn)動(dòng)到D點(diǎn)與b球發(fā)生正碰,碰撞時(shí)間極短,碰后兩球粘合在一起飛入復(fù)合場(chǎng)中,最后落在地面上的P點(diǎn)。已知小球a在水平面上運(yùn)動(dòng)時(shí)所受的摩擦阻力f = 0.1mg, PN =,取g =10m/s2。a、b均可作為質(zhì)點(diǎn)。(結(jié)果保留三位有效數(shù)字)求:

(1)小球a與b相碰后瞬間速度的大小v

(2)水平面離地面的高度h

(3)從小球a開(kāi)始釋放到落地前瞬間的整個(gè)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中,

ab系統(tǒng)損失的機(jī)械能ΔE。

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(20分)如圖所示,半徑R = 0.8m的四分之一光滑圓弧軌道位于豎直平面內(nèi),與長(zhǎng)CD = 2.0m的絕緣水平面平滑連接。水平面右側(cè)空間存在互相垂直的勻強(qiáng)電場(chǎng)和勻強(qiáng)磁場(chǎng),電場(chǎng)強(qiáng)度E = 40N/C,方向豎直向上,磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B = 1.0T,方向垂直紙面向外。兩個(gè)質(zhì)量均為m = 2.0×10-6kg的小球a和b,a球不帶電,b球帶q =1.0×10-6C的正電,并靜止于水平面右邊緣處。將a球從圓弧軌道頂端由靜止釋放,運(yùn)動(dòng)到D點(diǎn)與b球發(fā)生正碰,碰撞時(shí)間極短,碰后兩球粘合在一起飛入復(fù)合場(chǎng)中,最后落在地面上的P點(diǎn)。已知小球a在水平面上運(yùn)動(dòng)時(shí)所受的摩擦阻力f = 0.1mg, PN =,取g =10m/s2。a、b均可作為質(zhì)點(diǎn)。(結(jié)果保留三位有效數(shù)字)求:

  (1)小球a與b相碰后瞬間速度的大小v

  (2)水平面離地面的高度h

  (3)從小球a開(kāi)始釋放到落地前瞬間的整個(gè)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中,ab系統(tǒng)損失的機(jī)械能ΔE。

 

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一、1、C2、C 3、B 4、C 5、BC 6、B 7、AD 8、D

二、實(shí)驗(yàn)題:(18分)將答案填在題目的空白處,或者要畫圖連線。

9、(6分)__BE_ (3分)   ____AD___(3分)

10、(12分)(1)如圖b(4分)

(2)由于RL2比RL1小得多,燈泡L2分得的電壓很小,雖然有電流渡過(guò),但功率很小,不能發(fā)光。(4分)

(3)如圖c

解析:由于燈泡L2和L1額定電壓相同,燈泡L2功率大得多,故RL2比RL1小得多,燈泡L2分得的電壓很小,雖然有電流渡過(guò),但功率很小,不能發(fā)光。(4分)

三、本大題共三小題共計(jì)54分.解答時(shí)請(qǐng)寫出必要的文字說(shuō)明、方程式和重要的演算步驟.只寫出最后答案的不能得分.有數(shù)值計(jì)算的題.答案中必須明確寫出數(shù)值和單位

11、(16分)(1) 根據(jù)帶電小球A恰能做完整的圓周運(yùn)動(dòng),因6ec8aac122bd4f6e,則小球能通過(guò)復(fù)合場(chǎng)中的最高點(diǎn)P(如圖)設(shè)經(jīng)過(guò)軌道上的P點(diǎn)的速度為v,由小球A的重力和電場(chǎng)力的合力提供向心力有:

6ec8aac122bd4f6e…………①(3分)

在圓周軌道的最低點(diǎn)彈簧將B、A兩球向左、右彈開(kāi),設(shè)彈開(kāi)時(shí)A、B兩球的速度大小分別為vA、vB,由動(dòng)量守恒有:        

6ec8aac122bd4f6e,即6ec8aac122bd4f6e…………②(3分)

小球A從圓周軌道的最低點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到P的過(guò)程中,由動(dòng)能定理有:

6ec8aac122bd4f6e…③(2分)

由①②③求得:6ec8aac122bd4f6e

(2)設(shè)BC碰后速度為v1 , B與C碰撞動(dòng)量守恒

6ec8aac122bd4f6e得v1=2m/S        …④(2分)

BC整體減速,D球加速,當(dāng)兩者速度相等時(shí)設(shè)為v2,彈簧最短,彈性勢(shì)能最大

6ec8aac122bd4f6e 得v2=6ec8aac122bd4f6em/S    ……⑤(3分)

EP m=6ec8aac122bd4f6e ……⑥(3分)

12、(18分)(1)(6分)設(shè)球到D點(diǎn)時(shí)的速度為,從釋放至D點(diǎn),

根據(jù)動(dòng)能定理  (3分)

對(duì)球,根據(jù)動(dòng)量守恒定律   (2分)

解得(1分)

(2)(6分)兩球進(jìn)入復(fù)合場(chǎng)后,由計(jì)算可知兩球在洛倫茲力作用下做勻速圓周運(yùn)動(dòng),軌跡示意圖如右圖所示(1分)

學(xué)科網(wǎng)(Zxxk.Com)洛倫茲力提供向心力(2分)

由圖可知(2分)

解得  (1分)

(3)(6分)系統(tǒng)損失的機(jī)械能

 

解得

13、(20分)⑴設(shè)勻速直線運(yùn)動(dòng)的速度為v0, ef有效切割長(zhǎng)度為l,則電流:

,由于v0不變,所以I不變;蛴善胶鈼l件證明同樣給分(4分)

⑵由能量守恒,得:…………………………(2分)

設(shè)彈簧形變量為x,由平衡條件,得: 2BIxtan30°= kx…………(2分)

解得 v0 =      (2分)   k =  …(2分)

⑶ef越過(guò)O點(diǎn)后,與彈簧脫離,設(shè)導(dǎo)體棒最終停止位置距O點(diǎn)的距離為x0,某時(shí)刻回路中ef有效切割長(zhǎng)度為L(zhǎng)1,ef的速度為v,加速度為a,電流為I, 據(jù)牛頓第二定律,得:― BIL1= ma

電流 I = =    得: ― = ma……………………… (3分)

取一小段時(shí)間△t,速度微小變化為△v,回路面積微小增加為△S,則  ― △t = ma△t

即: ― ∑△t = ∑ma△t    ―∑L1v△t = m∑a△t   ―∑△S = m∑△v

― x02tan300= 0-mv0     (3分)   將 v0= 代入,得:x 0 = ―― (2分)

 

 

 

 

 


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