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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...

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,圆弧的半径R=0.40m.在轨道所在空间存在水平向右的匀强电场,电场强度E=1.0×104N/C.现有一质量m=0.10kg的带电体(可视为质点)放在水平轨道上与B端距离s=1.0m的位置,由于受到电场力的作用带电体由静止开始运动,当运动到圆弧形轨道的C端时,速度恰好为零.已知带电体所带电荷量q=8.0×10﹣5C,求:

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(1)带电体运动到圆弧形轨道的B端时对圆弧轨道的压力;

(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.

 

(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. 【解析】 试题分析:(1)根据牛顿第二定律求出带电体运动的加速度,根据运动学公式求出B点的速度大小,在B点靠重力和支持力提供圆周运动的向心力,根据牛顿第二定律求出支持力的大小,从而根据牛顿第三定律,得出带电体运动到圆弧形轨道的B端时对圆弧轨道的压力. (2)从B点到C点有电场力、重力、摩擦力做功,根据动能定理求出摩擦力做的功. 【解析】 (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m/s2 设带电体运动到B端的速度大小为vB,则 解得 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 解得 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 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. 【点评】本题综合运用了牛顿运动定律和动能定理,关键是理清过程,正确地受力分析,根据动能定理列表达式求解.  
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考点分析:
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如图所示,两平行金属导轨间的距离L=0.40m,金属导轨所在的平面与水平面夹角θ=37°,在导轨所在平面内,分布着磁感应强度B=0.50T、方向垂直于导轨所在平面的匀强磁场.金属导轨的一端接有电动势E=4.5V、内阻r=0.50Ω的直流电源.现把一个质量m=0.040kg的导体棒ab放在金属导轨上,导体棒恰好静止.导体棒与金属导轨垂直且接触良好,导体棒与金属导轨接触的两点间的电阻R0=2.5Ω,金属导轨电阻不计,g取10m/s2.已知sin 37°=0.60,cos 37°=0.80,求:

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(1)通过导体棒的电流;

(2)导体棒受到的安培力大小;

(3)导体棒受到的摩擦力.

 

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某学生实验小组利用图(a)所示电路,测量多用电表内电池的电动势和电阻“×lk”挡内部电路的总电阻.使用的器材有:

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多用电表;

电压表:量程5V,内阻十几千欧;

滑动变阻器:最大阻值5kΩ

导线若干.

回答下列问题:

(1)将多用电表挡位调到电阻“×lk”挡,再将红表笔和黑表笔      ,调零点.

(2)将图(a)中多用电表的红表笔和      (填“1”或“2”)端相连,黑表笔连接另一端.

(3)将滑动变阻器的滑片调到适当位置,使多角电表的示数如图(b)所示,这时电压表的示数如图(c)所示.多用电表和电压表的读数分别为      kΩ和      V.

(4)调节滑动变阻器的滑片,使其接入电路的阻值为零.此时多用电表和电压表的读数分别为12.0kΩ和4.00V.从测量数据可知,电压表的内阻为      kΩ.

 

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(1)如图1所示的游标卡尺,它们的游标尺为9mm长10等分,它们的读数为      mm.

(2)使用螺旋测微器测量金属丝的直径,示数如图2所示,则金属丝的直径是      mm.

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如图所示,某一直流电电动机提升重物的装置内重物的质量是100kg,电源的电动势为220V,不计电源的内阻及各处的摩擦,若电动机以0.2m/s2的恒定加速度向上提升重物.当重物的速度为1m/s,电路中的电流强度为5A,由此可知电动机此时的输入功率为      W,电动机线圈的电阻是      Ω.(重力加速度g取10m/s2

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利用如图所示装置可以选择一定速度范围内的带电粒子.图中板MN上方是磁感应强度大小为B、方向垂直纸面向里的匀强磁场,板上有两条宽度分别为2d和d的缝,两缝近端相距为L,一群质量为m、电荷量为q,具有不同速度的粒子从宽度为2d的缝垂直于板MN进入磁场,对于能够从宽度为d的缝射出的粒子,下列说法正确的是(  )

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A.粒子带正电

B.射出粒子的最大速度为满分5 manfen5.com

C.保持d和L不变,增大B,射出粒子的最大速度与最小速度之差增大

D.保持d和B不变,增大L,射出粒子的最大速度与最小速度之差不变

 

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