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如图所示,空间存在着范围足够大、水平向左的匀强电场,在竖直虚线PM的左侧有垂直纸...

如图所示,空间存在着范围足够大、水平向左的匀强电场,在竖直虚线PM的左侧有垂直纸面向里的匀强磁场,磁感应强度大小为。一绝缘U形弯杆由两段直杆和一半径为R的半圆环组成,固定在纸面所在的竖直平面内。PQMN水平且足够长,半圆环在磁场边界左侧,PM点在磁场边界线上,A点为圆弧上的一点,NMAP段是光滑的。现有一质量为m、带电荷量为+q的小环套在半圆环上,恰好在A点保持静止,半径OA与虚线所成夹角为θ =37°。现将带电小环由P点无初速度释放(sin37°=06cos37°=08)。求:

1)电场强度的大小及小环在水平轨道MN上运动时距M点的最远距离;

2)小环第一次通过A点时,半圆环对小环的支持力;

3)若小环与PQ间动摩擦因数为μ=06(设最大静摩擦力与滑动摩擦力大小相等)。现将小环移至M点右侧4R处由静止开始释放,求小环在整个运动过程中在水平轨道PQ经过的路程。

 

(1);;(2);(3) 【解析】试题分析:(1)对小环在A点受力分析,根据平衡条件有: ① 解得:② 设小环在水平轨道MN上运动时距离点M的最远距离x,根据动能定理得: ③ 解得:④ (2)设小环在A点的速度为v,小环无初速度从P点到A点由动能定理得:⑤ 在A点由牛顿第二定律得:⑥ 联立④⑤⑥解得:⑦ (3)设小环在整个运动过程中在水平轨道PQ经过的路程为S,从M点右侧4R处由静止开始释放小环,由于PQ段有摩擦力的作用,但是,小环最终将在PAMN间往返运动,到达P点时速度恰好为0. 小环从静止释放到P点速度恰好为0的过程中,根据动能定理有: ⑨ 解得:⑩ 考点:物体的平衡;动能定理;电场力做功特点 【名师点睛】本题主要考查了物体的平衡、动能定理、电场力做功特点 。是一个难度较大的题目。解决这类问题要特别注意重力、电场力和摩擦力做功的特点。动能定理是解决这类问题的有效方法。  
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考点分析:
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电压表V2量程0~15V,内阻等于15kΩ

电流表A1量程0~200mA,内阻等于10Ω

电流表A2量程0~3A,内阻等于0

滑动变阻器R10~10Ω,额定电流2A

滑动变阻器R20~1kΩ,额定电流05A

定值电阻R3阻值等于1Ω

定值电阻R4阻值等于10Ω

1根据实验要求,选出恰当的电压表和滑动变阻器   填所给仪器的字母代码

2请在方框中画出实验电路图,并将各元件字母代码标在该元件的符号旁

3该同学描绘出的I-U图象应是下图中的       这表明小灯泡的电阻随温度的升高而       填“减小”或“增大”

 

 

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小明同学利用图(a)所示的实验装置探究物块速度随时间变化的关系。物块放在木板上,细绳的一端与物块相连,另一端跨过滑轮挂上钩码。打点计时器固定在木板右端,所用电源频率为50Hz。纸带穿过打点计时器连接在物块上。实验中,物块在钩码的作用下拖着纸带运动。打点计时器打出的纸带如图(b)所示。

1)在本实验中,下列操作正确的是

A.电磁打点计时器使用的是低压直流电源

B.打点前,物块应靠近打点计时器,要先接通电源,再释放物块

C.打出的纸带,要舍去纸带上密集的点,然后再选取计数点

D.钩码的总质量要远小于物块的质量

 

2)图(b)为小明同学在实验中打出的一条纸带,由图中的数据可求得(结果保留两位有效数字)

打纸带上计数点C时该物块的速度为             m/s

该物块的加速度为          m/s2

打纸带上计数点E时该物块的速度为          m/s

 

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A. 圆环具有收缩的趋势

B. 圆环受到水平向右的安培力

C. 圆环中感应电流的大小为

D. 圆环中感应电流的大小为

 

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