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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平滑连接,半圆...

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平滑连接,半圆形轨道的半径R=0.40m.轨道所在空间存在水平向右的匀强电场,电场强度E=1.0×104 N/C.现有一电荷量q=+1.0×10﹣4C,质量m=0.10kg的带电体(可视为质点),在水平轨道上的P点由静止释放,带电体运动到圆形轨道最低点B时的速度vB=5.0m/s.已知带电体与水平轨道间的动摩擦因数μ=0.50,重力加速度g=10m/s2.求:

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(1)带电体运动到圆形轨道的最低点B时,圆形轨道对带电体支持力的大小;

(2)带电体在水平轨道上的释放点P到B点的距离;

(3)带电体第一次经过C点后,落在水平轨道上的位置到B点的距离.

 

(1)带电体运动到圆形轨道的最低点B时,圆形轨道对带电体支持力的大小为7.25N; (2)带电体在水平轨道上的释放点P到B点的距离为2.5m; (3)带电体第一次经过C点后,落在水平轨道上的位置到B点的距离为0.40m. 【解析】【解析】 (1)设带电体在B点受到的支持力为FN, 由牛顿第二定律得:FN﹣mg=m,解得:FN=7.25N; (2)设PB间的距离为s,由于动能定理得: (qE﹣μmg)s=mvB2﹣0,解得:s=2.5m; (3)设带电体运动到C点的速度为vC, 由动能定理得:, 带电体离开C点后在竖直方向上做自由落体运动,2R=gt2, 在水平方向上做匀减速运动,设在水平方向的加速度大小为a, 依据牛顿第二定律:qE=ma, 设落在水平轨道上的位置到B点的距离为x, 水平方向位移:x=vct﹣at2,解得:x=0.40m; 答:(1)带电体运动到圆形轨道的最低点B时,圆形轨道对带电体支持力的大小为7.25N; (2)带电体在水平轨道上的释放点P到B点的距离为2.5m; (3)带电体第一次经过C点后,落在水平轨道上的位置到B点的距离为0.40m. 【点评】本题是动能定理与圆周运动的向心力、运动的合成与分解知识的综合,关键是运用分解法研究带电体在复合场中运动的过程.  
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考点分析:
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如图所示的电路中,电源的电动势E=9V,内阻r=1Ω;电阻R1=10Ω,R2=10Ω,R3=30Ω,R4=40Ω;电容器的电容C=100μF,电容器原来不带电,求:

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(1)开关S未接通时电源的电流I;

(2)接通开关S后流过R4的总电量Q.

 

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如图所示,匀强磁场的磁感应强度方向竖直向上,一倾角为α的光滑斜面上,静止一根长为L,重力G,通有电流I的金属棒.求:

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(1)匀强磁场的磁感应强度大小;

(2)导体棒对斜面的压力大小.

 

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有一个小灯泡上标有“4V  2W”的字样,现在要用伏安法描绘这个灯泡的U﹣I图线,有下列器材供选用:

A.电压表(0~5V,内阻10kΩ)

B.电压表(0~10V,内阻20kΩ)

C.电流表(0~3A,内阻1Ω)

D.电流表(0~0.6A,内阻0.4Ω)

E.滑动变阻器(5Ω,1A)

F.滑动变阻器(500Ω,0.2A)

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(1)实验中电压表应选用      ,电流表应选用      .为使实验误差尽量减小,要求电压表从零开始变化且多取几组数据,滑动变阻器应选用      (用序号字母表示).

(2)请在图1方框内画出满足实验要求的电路图,并把图2中所示的实验器材用实线连接成相应的实物电路图.

 

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一多用电表的欧姆档有四个档,分别为×1Ω、×10Ω、×100Ω、×1000Ω,现用它来测一未知电阻,当用×10Ω档测量时,发现指针的偏转角很大,为了测量结果准确些,测量前应进行如下两项操作:先把选择开关旋到      档上(选填“×1Ω”或“×100Ω”),进行      调零(选填“机械”或“欧姆”),然后再测量并读数.

 

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如图所示电路,两根光滑金属导轨,平行放置在倾角为θ的斜面上,导轨下端接有电阻R,导轨电阻不计,斜面处在竖直向上的匀强磁场中,电阻可略去不计的金属棒ab质量为m,受到沿斜面向上且与金属棒垂直的恒力F的作用,金属棒沿导轨匀速下滑,则它在下滑高度h的过程中,以下说法正确的是(  )

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A.作用在金属棒上各力的合力做正功

B.重力做的功等于系统产生的电能

C.金属棒克服安培力做的功等于电阻R上产生的焦耳热

D.金属棒克服恒力F做的功等于电阻R上产生的焦耳热

 

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