题目内容

【题目】如图所示,在竖直平面内,AB为水平放置的绝缘粗糙轨道,CD为竖直放置的足够长绝缘粗糙轨道,ABCD通过四分之一绝缘光滑圆弧形轨道平滑连接,圆弧的圆心为O,半径R=0.50m,轨道所在空间存在水平向右的匀强电场,电场强度的大小E=1.0×104N/C,现有质量m=0.20 kg,电荷量q=8.0×10–4 C的带电体(可视为质点),从A点由静止开始运动,已知SAB=1.0 m,带电体与轨道ABCD间的动摩擦因数均为0.5,假定带电体与轨道之间的最大静摩擦力和滑动摩擦力相等.求:(取g=10 m/s2

1)带电体运动第一次到圆弧轨道C点时的速度大小;

2)带电体运动第一次到圆弧轨道C点时,带电体对轨道的压力;

3)带电体最终停在何处。

【答案】(1)10m/s (2) 48N,方向水平向右 (3)

【解析】

1)设带电体到达C点时的速度为v,从AC由动能定理得:

解得

2)在C点由牛顿第二定律得

N=48N

牛顿第三定律得,带电体对轨道的压力N=48N,方向水平向右

3)设带电体沿竖直轨道CD上升的最大高度为h,从CD由动能定理得:

解得

在最高点,带电体受到的最大静摩擦力

重力

因为

所以带电体最终静止在与C点的竖直距离为.

练习册系列答案
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【题目】描绘小灯泡的伏安特性曲线实验中,小灯泡的额定电压为2.5V,额定功率为0.5W,实验中除导线和开关外,还有以下器材可供选择:

A.直流电源3V(内阻不计)

B.直流电流表0300mA(内阻约为

C.直流电流表03A(内阻约为0.025Ω

D.直流电压表03V(内阻约为3.0kΩ

E.滑动变阻器100Ω0.5A

F.滑动变阻器10Ω2A

实验要求小灯泡两端的电压从零开始变化并能进行多次测量。

1)实验中电流表应选用_____,滑动变阻器应选用_____(均填写仪器前的字母);

2)根据所提供器材,在线框中画出实验电路图___

3)如图甲是此实验的器材实物图,图中已连接了部分导线。请根据在上问中所画的电路图,补充完成图中实物间的连线___

4)开关S闭合之前,图甲中滑动变阻器的滑片应该置于_____。(选填左端”“右端正中间);

5)由于电路故障,电压表和电流表均有读数,但调节滑动变阻器,它们的读数不能为零。其故障的原因是__________之间的导线发生断路(填图甲中导线两端的编号);

6)实验得到小灯泡的伏安特性曲线如图2所示,图中所描绘不是直线,某同学分析实验结论时对出现曲线的原因给出以下理由,其中正确的是_____

A.实验时操作错误,从而使读数错误。

B.小灯泡灯丝电阻不是恒值,随温度升高会发生变化

C.电路中的连接点有接触不良的现象

D.改描IU曲线可能变为直线

7)根据实验数据,画出小灯泡IU图线如图所示。由此可知,当电压为0.75V时,小灯泡的灯丝电阻是_____Ω。(计算结果保留三位有效数字)

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