(12分)如图所示,在竖直平面内的轨道,AB段粗糙且绝缘,BC段为半径为R的光滑绝缘圆弧轨道,半径OC竖直。圆心O点处有一带电量为Q的正点电荷。一个质量为m带电量为(q>0)的小球自A点由静止开始下滑,小球沿轨道到达最高点C时恰好对轨道没有压力,小球经过B点时无机械能损失,已知A离地面高度 H=2.5R,AO间距离L=3R,重力加速度为g,静电力常量为k,求:
(1)小球到达C点时速度大小;
(2)小球到达B点时动能大小;
(3)摩擦力对小球做的功(提示:取无穷远处电势为零,离点电荷Q距离为r处的电势为φ=kQ/r )。
高三物理计算题中等难度题
如图所示,在竖直平面内,AB为水平放置的绝缘粗糙轨道,CD为竖直放置的足够长绝缘粗糙轨道,AB与CD通过四分之一绝缘光滑圆弧形轨道平滑连接,圆弧的圆心为O,半径R=0.50 m,轨道所在空间存在水平向右的匀强电场,电场强度的大小E=1.0×104 N/C,现有质量m=0.20 kg,电荷量q=8.0×10-4 C的带电体(可视为质点),从A点由静止开始运动,已知xAB=1.0 m,带电体与轨道AB、CD间的动摩擦因数均为0.5。假定带电体与轨道之间的最大静摩擦力和滑动摩擦力相等。求:(g取10 m/s2)
(1)带电体运动到圆弧形轨道C点时的速度大小。
(2)带电体最终停在何处。
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如图所示,在竖直平面内,AB为水平放置的绝缘粗糙轨道,CD为竖直放置的足够长绝缘粗糙轨道,AB与CD通过四分之一绝缘光滑圆弧形轨道平滑连接,圆弧的圆心为O,半径R=0.50m,轨道所在空间存在水平向右的匀强电场,电场强度的大小E=1.0×104N/C,现有质量m=0.20kg,电荷量q=8.0×10—4C的带电体(可视为质点),从A点由静止开始运动,已知SAB=1.0m,带电体与轨道AB、CD的动摩擦因数均为0.5.假定带电体与轨道之间的最大静摩擦力和滑动摩擦力相等.(取g=10m/s2)求:
(I)带电体运动到圆弧形轨道C点时的速度;
(2)带电体最终停在何处:
(3)带电体到达C点后经多长时间停止运动.
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如图所示,在竖直平面内,AB为水平放置的绝缘粗糙轨道,CD为竖直放置的足够长绝缘粗糙轨道,AB与CD通过四分之一绝缘光滑圆弧形轨道平滑连接,圆弧的圆心为O,半径R=0.50m,轨道所在空间存在水平向右的匀强电场,电场强度的大小E=1.0×104N/C,现有质量m=0.20 kg,电荷量q=8.0×10–4 C的带电体(可视为质点),从A点由静止开始运动,已知SAB=1.0 m,带电体与轨道AB、CD间的动摩擦因数均为0.5,假定带电体与轨道之间的最大静摩擦力和滑动摩擦力相等.求:(取g=10 m/s2)
(1)带电体运动第一次到圆弧轨道C点时的速度大小;
(2)带电体运动第一次到圆弧轨道C点时,带电体对轨道的压力;
(3)带电体最终停在何处。
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如图,在竖直平面内,AB为水平放置的绝缘粗糙轨道,CD为竖直放置的足够长绝缘粗糙轨道,AB与CD通过四分之一绝缘光滑圆弧形轨道平滑连接,圆弧的圆心为O,半径R=0.50m,轨道所在空间存在水平向右的匀强电场,场强的大小E=1.0×104 N/C,现有质量m=0.20kg,电荷量q=8.0×10﹣4 C的带电体(可视为质点),从A点由静止开始运动,已知sAB=1.0m,带电体与轨道AB、CD间的动摩擦因数均为0.5.假定带电体与轨道之间的最大静摩擦力和滑动摩擦力相等.求:(g=10m/s2)
(1)带电体运动到圆弧形轨道C点时的速度;
(2)带电体最终停在何处.
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(12分)如图所示,在竖直平面内的轨道,AB段粗糙且绝缘,BC段为半径为R的光滑绝缘圆弧轨道,半径OC竖直。圆心O点处有一带电量为Q的正点电荷。一个质量为m带电量为(q>0)的小球自A点由静止开始下滑,小球沿轨道到达最高点C时恰好对轨道没有压力,小球经过B点时无机械能损失,已知A离地面高度 H=2.5R,AO间距离L=3R,重力加速度为g,静电力常量为k,求:
(1)小球到达C点时速度大小;
(2)小球到达B点时动能大小;
(3)摩擦力对小球做的功(提示:取无穷远处电势为零,离点电荷Q距离为r处的电势为φ=kQ/r )。
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如图所示,光滑绝缘的圆形轨道位于竖直平面内,半径R=0.8m,O为圆心,上端A为圆弧最高点,下端C与粗糙水平绝缘轨道平滑连接。OC所在直线的右侧(含OC线)存在匀强磁场,磁感应强度B=0.5T,OC所在直线的左侧轨道处在水平向右的匀强电场中,电场强度大小为E=10N/C。现将带电量为q = +0.2C,质量为m=0.4kg的滑块(可视为质点)从A点由静止释放,滑块与水平轨道间的动摩擦因数为0.5,重力加速度g取10m/s2。求:
(1)滑块运动到圆形轨道最低点C时对轨道的压力大小。
(2)滑块最终所在位置到C点的距离。
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如图所示:绝缘中空轨道竖直固定,圆弧段COD光滑,对应圆心角为120° ,C、D两端等高,O为最低点,圆弧圆心为O',半径为R;直线段AC, HD粗糙,与圆弧段分别在C、D端相切;整个装置处于方向垂直于轨道所在平面向里、磁感应强度为B的匀强磁场中,在竖直虚线MC左侧和ND右侧还分别存在着场强大小相等、方向水平向右和向左的匀强电场。现有一质量为m、电荷量恒为q、直径略小于轨道内径、可视为质点的带正电小球,从轨道内距C点足够远的P点由静止释放。若,小球所受电场力等于其重力的
倍,重力加速度为g。则( )
A. 小球第一次沿软道AC下滑的过程中,先做加速度减小的加速运动,后做匀速运动
B. 小球在轨道内受到的摩擦力可能大于
C. 经足够长时间,小球克服摩擦力做的总功是
D. 小球经过O点时,对轨道的弹力可能为
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如图所示:绝缘中空轨道竖直固定,圆弧段COD光滑,对应圆心角为120° ,C、D两端等高,O为最低点,圆弧圆心为O',半径为R;直线段AC, HD粗糙,与圆弧段分别在C、D端相切;整个装置处于方向垂直于轨道所在平面向里、磁感应强度为B的匀强磁场中,在竖直虚线MC左侧和ND右侧还分别存在着场强大小相等、方向水平向右和向左的匀强电场。现有一质量为m、电荷量恒为q、直径略小于轨道内径、可视为质点的带正电小球,从轨道内距C点足够远的P点由静止释放。若,小球所受电场力等于其重力的
倍,重力加速度为g。则( )
A. 小球第一次沿软道AC下滑的过程中,先做加速度减小的加速运动,后做匀速运动
B. 小球在轨道内受到的摩擦力可能大于
C. 经足够长时间,小球克服摩擦力做的总功是
D. 小球经过O点时,对轨道的弹力可能为
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如图所示:绝缘中空轨道竖直固定,圆弧段COD光滑,对应圆心角为120° ,C、D两端等高,O为最低点,圆弧圆心为O',半径为R;直线段AC, HD粗糙,与圆弧段分别在C、D端相切;整个装置处于方向垂直于轨道所在平面向里、磁感应强度为B的匀强磁场中,在竖直虚线MC左侧和ND右侧还分别存在着场强大小相等、方向水平向右和向左的匀强电场。现有一质量为m、电荷量恒为q、直径略小于轨道内径、可视为质点的带正电小球,从轨道内距C点足够远的P点由静止释放。若,小球所受电场力等于其重力的
倍,重力加速度为g。则( )
A. 小球第一次沿软道AC下滑的过程中,先做加速度减小的加速运动,后做匀速运动
B. 小球在轨道内受到的摩擦力可能大于
C. 经足够长时间,小球克服摩擦力做的总功是
D. 小球经过O点时,对轨道的弹力可能为
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