题目内容

【题目】如图所示,在竖直平面内放置着绝缘轨道ABCAB部分是半径R=0.40m的光滑半圆轨道,BC部分是粗糙的水平轨道,BC轨道所在的竖直平面内分布着E=1.0×103V/m的水平向右的有界匀强电场,AB为电场的左侧边界.现将一质量为m=0.04kg、电荷量为q=-1×10-4C的滑块(视为质点)从BC上的某点由静止释放,滑块通过A点时对轨道的压力恰好为零.已知滑块与BC间的动摩擦因数为=0.05,g取10m/s2.求:

(1)滑块通过A点时速度vA的大小;

(2)滑块在BC轨道上的释放点到B点的距离x

(3)滑块离开A点后在空中运动速度v的最小值.

【答案】(1)(2)(3)

【解析】(1)因为滑块通过A点时对轨道的压力恰好为零.所以有,解得

(2)根据动能定理 可得:,解得

(3)离开A点后在水平方向上匀变速直线运动,故有:

在竖直方向上做自由落体运动,所以有

练习册系列答案
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【题目】研究两个小球在轨道水平部分碰撞的规律(动量守恒定律):先安装好如图1实验装置,在地上铺一张白纸.白纸上铺放复写纸,记下重锤线所指的位置O.之后的实验步骤如下:

步骤1:不放小球2,让小球1从斜槽上A点由静止滚下,并落在地面上.重复多次,用尽可能小的圆,把小球的所有落点圈在里面,其圆心就是小球落点的平均位置;

步骤2:把小球2放在斜槽前端边缘位置B,让小球1从A点由静止滚下,使它们碰撞.重复多次,并使用与步骤1同样的方法分别标出碰撞后两小球落点的平均位置;

步骤3:用刻度尺分别测量三个落地点的平均位置M、P、N离O点的距离,即线段OM、OP、ON的长度.

(1)上述实验除需测量线段OM、OP、ON的长度外,还需要测量的物理量有 ________

A.A、B两点间的高度差h1 

B.B点离地面的高度h2

C.小球1和小球2的质量m1m2   

D.小球1和小球2的半径r

(2)当所测物理量满足 ________________ 时(用所测物理量的字母表示),说明两球碰撞遵守动量守恒定律.如果还满足_________________时(用所测物理量的字母表示),说明两球碰撞发生弹性碰撞.

(3)完成上述实验后,某实验小组对装置进行了如图2所示的改造.在水平槽末端与水平地面间放置了一个斜面,斜面的顶点与水平槽等高且无缝连接.使小球1仍从斜槽上A点由静止滚下,重复实验步骤1和2的操作,得到两球落在斜面上的平均落点M′、P′、N′.用刻度尺测量斜面顶点到M′、P′、N′三点的距离分别为l1l2l3.则验证两球碰撞过程中动量守恒的表达式为__________________ (用所测物理量的字母表示).

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