如图,ABD为竖直平面内的光滑绝缘轨道,其中AB段是水平的,BD段为半径R=0.2m的半圆,两段轨道相切于B点,

kuaidi.ping-jia.net  作者:佚名   更新日期:2024-07-22
(2010?安徽)如图,ABD为竖直平面内的光滑绝缘轨道,其中AB段是水平的,BD段为半径R=0.2m的半圆,两段轨

(1)在乙恰能通过轨道的最高点的情况下,设乙到达最高点的速度为vD,乙离开D点到达水平轨道的时间为t,乙的落点到B点的距离为x,则由向心力公式得 mv2DR=mg+qE ①竖直方向匀加速运动 2R=12(mg+qEm) t2 ②水平方向匀速运动 x=vDt ③联立①②③得:x=0.4m ④(2)设碰撞后甲、乙的速度分别为v甲、v乙,根据动量守恒有: mv0=mv甲+mv乙 ⑤根据机械能守恒定律有: 12mv20=12mv2甲+12mv2乙 ⑥联立⑤⑥得:v甲=0,v乙=v0 ⑦由动能定理得:-mg?2R-qE?2R=12mvD2-12mv乙2 ⑧联立①⑦⑧得:v0=v乙=5(mg+qE)Rm=25m/s ⑨(3)设甲的质量为M,碰撞后甲、乙的速度分别为vM、vm,根据动量守恒有:Mv0=MvM+mvm⑩根据机械能守恒定律有12Mv20=12Mv2M+12mv2m有以上两式可得:vm=2Mv0M+m由于M?m,可得:vD≤vm<2vD设乙球过D点的速度为vD′,由动能定理得 ?mg?2R?qE?2R=12mv′2D?12mv2m联立以上两个方程可得:2m/s≤vD′<8m/s设乙在水平轨道上的落点到B点的距离为x',则有:x'=vD′t所以可以解得:0.4m≤x'<1.6m答:(1)乙在轨道上的首次落点到B点的距离是0.4m;(2)甲的速度是25m/s;(3)乙在轨道上的首次落点到B点的距离范围是0.4m≤x'<1.6m.

(20分)解:(1) (2) (3) (20分)解:(1)在乙恰能通过轨道最高点的情况下,设乙到达最高点速度为 ,乙离开 点到达水平轨道的时间为 ,乙的落点到 点的距离为 ,则 ① ② ③联立①②③得 ④(2)设碰撞后甲、乙的速度分别为 、 ,根据动量守恒定律和机械能守恒定律有 ⑤ ⑥联立⑤⑥得 ⑦由动能定理,得 ⑧联立①⑦⑧得 ⑨(3)设甲的质量为 ,碰撞后甲、乙的速度分别为 ,根据动量守恒定律和机械能守恒定律有 ⑩ 11联立⑩11得 12由12和 ,可得 13设乙球过D点时速度为 ,由动能定理得 14联立91314得 15设乙在水平轨道上的落点距 点的距离<img src="http://hiphotos.baidu.com/zhidao/pic/item/728da9773912b31bb9a205

(1)乙球在最高所受的合外力的大小:F=mg+qE,
代入数据解得:F=0.2N…①,
设乙球恰好通过轨道最高点时速度大小为vD
由牛顿第二定律得:mg+qE=m
v2

  • 如图甲所示,光滑绝缘水平面上,虚线MN的右侧存在磁感应强度B=2T的匀...
    答:ABD 试题分析:由乙图知bc变到达磁场边界MN时,电流i=0.1A,故电动势为E=iR=0.2V,再根据法拉第电磁感应定律E=BLv,可求此时速度为 ,又 ,由乙图知进入磁场前运动时间t=1s,可求加速度a=0.5 m/s 2 ,故恒力F=ma=0.05N,所以A正确;在第2s内根据 ,结合乙图得 ,解得 ,...
  • 在竖直放置的光滑绝缘圆环中,套有一个带电-q、质量m的小环,整个装置放 ...
    答:当合力的方向与某一半径在同一条直线上时(小环达到等效最低点),有最大速度.由电场E=mgq得:qE=mg,所以速度最大的时刻是经过P点时,P与O点连线与水平方向成45°角,如图所示.此过程中小环划过的角度为:θ=90°+45°=135°=3π4.选项C正确,ABD错误.故选:C ...
  • 如图所示,在光滑绝缘水平面上有异种电荷的小球A和B,它们均在水平向右的...
    答:2 = m B a B ①对小球A: k Q A Q B L 2 -E Q A = m A a A ②①②两式相加得:EQ B -EQ A =m B a B +m A a A 所以必有Q A <Q B ,故C正确,D错误.故选:ABD.
  • 如图示,小球A和B以轻弹簧相连放在光滑绝缘的水平面上,弹簧两端与小球连 ...
    答:电量减小一半,根据 库仑定律 :F= kQ1Q2 r2 知,知若两个球之间的距离保持不变,库仑力 减小为原来的 1 4 ;库仑力减小,弹簧的弹力减小,弹簧的伸长量减小,两球间的距离减小,所以实际的情况是小球之间的库仑力会大于原来的 1 4 .此时弹簧的伸长量x2> 1 4 x1,故ABD错误,C正确.故选...
  • (2005?南京三模)如图所示,在折射率大于玻璃折射率的透明液体中,水平放 ...
    答:根据光路的可逆性可知,下表面的折射角一定上表面的入射角,出射光线必定和入射光线平行,所以两条光线出射后仍与入射光线平行,则两条出射光线也平行,但由于紫光的折射率大于红光的折射率,紫光偏折程度比红光明显,所以两束光线之间的距离将小于d.故C正确,ABD错误.故选C ...
  • 谁能给我一份高二物理电路试题???急啊!!!
    答:从离O点为x0处沿OX轨道运动,运动时受到大小不变的摩擦力f作用,且f<qE。设小物体与墙碰撞时不损失机械能且电量保持不变。求它在停止运动前所通过的总路程s。15、(15分)如图所示,在竖直平面内,光滑绝缘直杆AC与半径为R的圆周交于B、C两点,在圆心处有一固定的正点电荷,B为AC的中点,C点位于圆周的最低点...
  • 如图所示,AC、BC为位于竖直平面内的两根光滑细杆,A、B、C三点恰位于同...
    答:小环在杆上下滑时的加速度a=gcosθ,令圆的半径为R,则根据几何关系有:AC=2Rcosθ小环在AC上下滑的加速度a=gcosθ,因为小环做初速度为0的匀加速直线运动,根据位移时间关系有:AC=12at2即:2Rcosθ=12gcosθ?t2得:沿杆滑的时间t=4Rg与杆的倾角θ无关,故C正确,ABD错误.故选C.
  • (2013?黄山三模)如图所示,在竖直放置的光滑半圆弧形绝缘细管的圆心O处...
    答:小球从A到最低点过程,电场力不做功,由动能定理得:mgR=12mv2在最低点,由牛顿第二定律:F-mg-FN=mv2R 又F=qE,FN=mg 解得:E=4mgq,故C正确,ABD错误;故选:C.
  • 如图所示,ab为竖直平面内的半圆环acb的水平直径,c为环上最低点,环半 ...
    答:ABD 试题分析:小球抛出后做平抛运动,水平方向匀速直线运动,竖直方向自由落体运动,若使得竖直分速度最大,根据自由落体运动 可知当 时速度最大,此时 ,落在C点,水平位移为R,那么平抛的初速度 选项A对。初速度 ,则竖直位移等于R时,水平位移则小于R,如图示,则将撞击到环上的圆弧ac...
  • 如图所示,一根光滑的绝缘斜槽连接一个竖直放置的半径为R=0.50m的圆形...
    答:ABD 试题分析:因为小球恰好能通过最高点,即在最高点完全由重力和洛伦兹力充当向心力,所以在最高点时弧面对小球弹力为零,A正确;小球从初始静止到达最高点的过程中弹力不做功、洛伦兹力不做功,只有重力做功,机械能守恒,B正确;在最高点所受洛伦兹力向上, ,C错;由机械能守恒可得 ...