题目内容
【题目】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=0.4m。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—4 C,质量m=0.1kg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υB=5 m/s。已知带电体与水平轨道间的动摩擦因数为0.5,重力加速度g=10 m/s2。求:
(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。
【答案】(1)7.25N (2)2.5m (3)0.4m
【解析】试题分析:(1)在B点,根据牛顿第二定律: ;解得FB=7.25N;
(2)由P点到B点由动能定理: ,代入数据解得:x=2.5m
(3)由B点到C点,由动能定理:mg2R=
从C点飞出时,水平方向做匀减速运动: ;
竖直方向:
联立解得x=1.2m
练习册系列答案
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【题目】一辆汽车从原点O由静止出发沿x轴做直线运动,为研究汽车运动的规律而记录下它在不同时刻的位置和速度,见表所示.试求:
时刻t/s | 0 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 |
位置坐标x/m | 0 | 0.5 | 2 | 4.5 | 8 | 12 | 16 | 20 |
瞬时速度v/(ms﹣1) | 0 | 1 | 2 | 3 | 4 | 4 | 4 | 4 |
(1)汽车在2s末的速度和5.5s末的速度;
(2)第2s内的平均速度和前5s内的平均速度;
(3)前4s内的加速度.