如图所示,水平绝缘光滑轨道AB的B端与处于竖直平面内的四分之一圆弧形粗糙绝缘轨道BC平滑连接,圆弧的半

kuaidi.ping-jia.net  作者:佚名   更新日期:2024-07-05
如图所示,绝缘光滑水平轨道AB的B端与处于竖直平面内的四分之一圆弧形粗糙绝缘轨道BC平滑连接,圆弧的半

(1)设带电体在水平轨道上运动的加速度大小为a,根据牛顿第二定律有qE=ma解得 a= qE m =8 m/s 2 设带电体运动到B端的速度大小为v B ,则 v B 2 =2as 解得 v B = 2as =4m/s 设带电体运动到圆轨道B端时受轨道的支持力为N,根据牛顿第二定律有 N-mg=m v B 2 R 解得 N=mg+m v B 2 R =5N 根据牛顿第三定律可知,带电体对圆弧轨道B端的压力大小N′=N=5N方向:竖直向下(2)因电场力做功与路径无关,所以带电体沿圆弧形轨道运动过程中,电场力所做的功W 电 =qER=0.32J设带电体沿圆弧形轨道运动过程中摩擦力所做的功为W摩,对此过程根据动能定理有 W 电 + W 摩 -mgR=0- 1 2 m v B 2 解得 W 摩 =-0.72J答:(1)带电体运动到圆弧形轨道的B端时对圆弧轨道的压力为5N,方向竖直向下.(2)带电体沿圆弧形轨道从B端运动到C端的过程中,摩擦力做的功为-0.72J.

(1)可以到达圆弧最高点D.(2)F N ="5" N (1)假设带电小球能沿轨道滑至D点,且速度大小为vD,由动能定理有:  可得此时小球在D点所需的向心力为: F 向 故带电小球可以到达圆弧最高点D.  (2)带电小球在运动过程中受重力、电场力的合力为:  方向:与竖直方向的夹角      故当小球滑至P点,即∠POB=53°时,小球对圆弧的压力最大.设小球在P点的速度大小为vP,对轨道压力为F N ,有:   解得:F N ="5" N本题考查圆周运动和动能定理的应用,小球刚好通过D点,可知在D点只有重力提供向心力,由此判断出带电小球可以到达圆弧最高点D,在整个运动过程中由于电场力和重力都保持不变,先把两个力合成,求出合力大小以及方向,把此题看做等效重力场的问题处理,故当小球滑至P点,小球对圆弧的压力最大,设小球在P点的速度大小为vP,对轨道压力为F N ,在运动过程中应用动能定理求得在P点速度大小,再由圆周运动中沿半径方向的合外力提供向心力可求得支持力大小

(1)在水平轨道上,根据牛顿第二定律得,a=
qE
m
1
2
mg
m
1
2
g

根据匀变速直线运动的速度位移公式得,vB2=2as
解得vB


  • 如图所示,AB为一段光滑绝缘水平轨道,BCD为一段光滑的圆弧轨道,半径为R...
    答:B的方向垂直于ABCD平面向外. (3)小球由C到D的过程中轨道弹力为零,小球到达轨道的末端点D后,重力与电场力仍平衡,仍由洛伦兹力提供向心力,做匀速圆周运动.答:(1)匀强电场的方向竖直向上,强度为 mg q ; (2)磁场的方向垂直于ABCD平面向外,磁感应强度为 m qR...
  • (12分)如图所示,水平绝缘轨道AB与处于竖直平面内的半圆形绝缘光滑轨道BC...
    答:根据牛顿第二定律 (1分)带电体从B运动到C过程中,根据动能定理: (2分)联立解得 =6N (1分)(2)设PB间的距离为S ,则: (2分)解得:s=2m (1分)(3)设带电体从最高点C落至水平轨道上的d点经历时间为t,根据运动的分解有:竖直方向: (1分)水平方向:...
  • 如图所示,AB为一段光滑绝缘水平轨道,BCD为一段光滑的圆弧轨道,半径为R...
    答:2gR 又由qvCB=mv2CR 得 B=mvCqR=mqRv20?2gR 由左手定则知,B的方向垂直于ABCD平面向外. (3)小球由C到D的过程中轨道弹力为零,小球到达轨道的末端点D后,重力与电场力仍平衡,仍由洛伦兹力提供向心力,做匀速圆周运动.答:(1)匀强电场的方向竖直向上,强度为mgq; ...
  • 如图所示,坐标系xOy在竖直平面内,长为L的水平轨道AB光滑且绝缘,B点坐 ...
    答:t AD = t AB + t BD = 2 <div muststretch="v" style="width:6px;background:url('http://hiphotos.baidu.com/zhidao/pic/item/b999a9014c086e066f4fa0ff01087bf40bd1cb9b.jpg') repeat-y; height: 16px; overfl ...
  • 如图所示,在光滑绝缘的水平直轨道上有两个带电小球a和b,a球质量为2m...
    答:B正确;C、由题意可知,a球动量大于b球动量,因此系统动量水平向右,故b球运动过程中将反向运动而a球将一直沿原方向运动,(或者根据牛顿第二定律分析,此时a、b速度大小一样,而b的减速的加速度大,故b先减为零,然后反向加速运动),因此静电斥力对b球先做负功后做正功,故CD错误.故选B.
  • 如图所示,在光滑绝缘的水平直轨道上有两个带电小球a和b,a球质量为2m...
    答:选D。两球最近时速度相等,但方向相同;静电力先作负功后做正功;a球受外力向右 b球受外力向左,故他们都会反向。因和动量向左,所以b先反向
  • 10月10日物理卷子: 3,如图所示,水平绝缘轨道AB与处于竖直平面内的半圆形...
    答:带电体恰好能够通过最高点C —— 隐含条件是在 C 点 ,轨道对带电体无压力 ,带电体受的电场力水平向右 ,方向沿圆周切线方向 (不提供向心力效果 ),重力竖直向下 ,方向过圆心 ,因而,向心力为重力 mg 。其实 ,对于圆周运动 ,不论运动到那个位置 ,也不论受力如何 ,只要把力沿两个...
  • 如图15所示,水平绝缘轨道 AB 与处于竖直平面内的半圆形绝缘光滑轨道 B...
    答:(1)7.25 N(2)2.5 m(3)0.40m (1)设带电体在B点受到的支持力为F N ,依据牛顿第二定律F N -mg=m ...3分解得F N ="7.
  • 一个简单的物理小题 如图所示,光滑绝缘水平轨道AB与半径为R的光滑绝缘...
    答:在B点恰能通过:mg=mv²/r,r越大,v²越大,v越大。根据动能定理,0.5mv²=0.5mv'²-mg2r(v'是在B点的速度)所以0.5mv²+mg2r=0.5mv'²,r、v越大,v‘越大 F支=mv'²/r-mg,v‘越大,F支越大 ...
  • 如图所示,在光滑绝缘的水平直轨道上有两个带电小球 a 和 b , a 球...
    答:C 试题分析:本题利用动量守恒和功能关系求解比较简单,由于地面光滑,系统所受合外力为零,满足动量守恒条件,当两球速度相当等,系统损失机械能最大,两球相距最近.水平方向系统动量守恒,由完全非弹性碰撞的知识可知,当两球速度相等时,系统损失机械能最大,两球相距最小,故A错误;由题意可知,...