[题目]如图所示.ABCD为表示竖立放在场强为E=3×104V/m的水平匀强电场中的绝缘光滑轨道.其中轨道的BCD部分是半径为R的半圆环.轨道的水平部分与半圆环相切A为水平轨道的一点.而且AB=R=0.2m.把一质量m=400g.带电q=10-4C的小球.放在水平轨道的A点上面由静止开始被释放后,在轨道的内侧运动.(g=10m/s2)①它到达B点时的速度是多大题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

题目内容

【题目】如图所示，ABCD为表示竖立放在场强为E=3×104V/m的水平匀强电场中的绝缘光滑轨道，其中轨道的BCD部分是半径为R的半圆环，轨道的水平部分与半圆环相切A为水平轨道的一点，而且AB=R=0.2m，把一质量m=400g、带电q=10-4C的小球，放在水平轨道的A点上面由静止开始被释放后,在轨道的内侧运动.（g=10m/s2）

①它到达B点时的速度是多大?

②它到达C点时对轨道压力是多大?

③小球所能获得的最大动能是多少?

【答案】（1）m/s（2）7N（3）0.8J

【解析】

（1）A至B过程中，由动能定理求解B点的速度；（2）根据动能定理求解小球到达C点的速度，根据牛顿第二定律求解到达C点时对轨道压力；（3）当小球到达平衡位置时速度最大，根据动能定理求解最大动能.

①设小球在B点速度为VB,则A至B过程中，由动能定理有

解得vB=m/s

②设小球在C点的速度大小是vc,则对于小球由A→C的过程中,应用动能定律

计算得出vc=

小球在C点时受力分析如图，应满足

计算得出

由牛顿第三定律可以知道小球对轨道的压力为7N.

③由mg=4N，Eq=3N.

设小球与O点连线与竖直方向OB的夹角为θ时动能为

则

解得=0.8J

练习册系列答案

A. 电阻的阻值为15Ω

B. 电池内阻是0.2Ω

C. 将该电阻接在该电池组两端，电池组的输出功率将是10W

D. 改变外电阻的阻值时，该电池组的最大输出功率为20W

【题目】如图所示，理想变压器的原线圈接入u=220sin（100πt）V的交变电压，原、副线圈匝数比4：1，电阻R0=5Ω，电阻箱R的最大阻值为100Ω，则

A. 副线圈两端的电压有效值为55V

B. 副线圈中电流方向每分钟改变600次

C. 当R=50Ω时，原线圈中的电流有效值为0.25A

D. 当R=5Ω时，电阻箱R消耗的电功率最大

【题目】如图甲所示，两根足够长、电阻不计的光滑平行金属导轨相距为L1=lm，导轨平面与水平面成θ=30°角，上端连接阻值R=1.5Ω的电阻；质量为m=0.2kg，阻值r=0.5Ω的金属棒ab放在两导轨上，距离导轨最上端为L2=4m，棒与导轨垂直并保持良好接触，整个装置处于一匀强磁场中，该匀强磁场方向与导轨平面垂直，磁感应强度大小随时间变化的情况如图乙所示，为保持ab棒静止，需要在棒的中点施加一平行于导轨平面的外力F，4s后，撤去外力F，金属棒将由静止开始下滑，这时用电压传感器将R两端的电压即时采集并输入计算机，在显示器显示的电压达到某一恒定值后，记下该时刻棒的位置，测出棒从静止开始运动到该位置过程中通过的距离为x=1.6m，（g=10m/s2）求：

（1）当t=3s时，外力F的大小和方向；

（2）R两端电压达到恒定值时，金属棒的速度

（3）从t=0时刻到R两端电压达到恒定，电阻R上产生的焦耳热

【题目】如图甲所示，在直角坐标系区域内有沿y轴正方向的匀强电场，右侧有一个以点（3L，0）为圆心，半径为L的圆形区域，圆形区域与x轴的交点分别为M、N，现有一质量为m，带电量为e的电子，从y轴上的A点以速度沿x轴正方向射入电场，飞出电场后从M点进入圆形区域，速度方向与x轴夹角为30°，此时在圆形区域加如图乙所示周期性变化的磁场，以垂直于纸面向外为磁场正方向，最后电子运动一段时间后从N飞出，速度方向与进入磁场时的速度方向相同（与x轴夹角也为30°），（不考虑磁场变化产生的其他影响），求：