题目内容
7.如图所示,水平绝缘光滑轨道AB的B端与处于竖直平面内的四分之一圆弧形粗糙绝缘轨道BC平滑连接,圆弧的半径R=0.50m.在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.现有一质量m=0.10kg的带电体(可视为质点)放在水平轨道上与B端距离s=1.0m的位置,由于受到电场力的作用带电体由静止开始运动,当运动到圆弧形轨道上与竖直方向夹角为53°的C点时,速度恰好为零.已知带电体所带电荷q=+8.0×10-5C,取g=10m/s2,求:(1)带电体所达到圆弧轨道的B端时,轨道对带电体的支持力大小;
(2)带电体沿圆弧形轨道运动到C点过程中,摩擦力对带电体所做的功.
分析 (1)在AB段由动能定理求的B点的速度,在B点根据牛顿第二定律求的作用力.
(2)带电体从B端运动到C端的过程中,由电场力做功、重力作功及动能的变化,结合动能定理求出摩擦力做功
解答 解:(1)从A到B由动能定理可得$qEs=\frac{1}{2}{mv}_{B}^{2}-0$
在B点$N-mg=\frac{{mv}_{B}^{2}}{R}$
联立解得N=4.2N
(2)从A到C由动能定理可得qE(s+Rsin53°)-mgR(1-cod53°)+Wf=0-0
解得Wf=-0.92J
答:1)带电体所达到圆弧轨道的B端时,轨道对带电体的支持力大小为4.2N;
(2)带电体沿圆弧形轨道运动到C点过程中,摩擦力对带电体所做的功为-0.92J
点评 本题主要运用动能定理,抓住电场力、重力做功与路径无关,而摩擦力做功与路径有关
练习册系列答案
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18.下列说法中正确的是( )
| A. | 牛顿通过实验测出了万有引力常量 | |
| B. | 做曲线运动的物体一定有加速度 | |
| C. | 摩擦力只能做负功,不能做正功 | |
| D. | 当船头垂直河岸横渡时,若船到河中央,水流速度突然增加,渡河时间将变长 |
19.质量分别为ma、mb、mc的小球a、b、c以相同的速度分别与另外三个质量都为M的静止小球相碰后,a球被反向弹回,b球与被碰球粘合在一起仍沿原方向运动,c球碰后静止,则下列说法正确的是( )
| A. | ma一定小于M | |
| B. | mc一定等于M | |
| C. | b球与质量为M的球组成的系统碰撞过程机械能可能守恒 | |
| D. | c球与质量为M的球组成的系统碰撞过程损失的动能最大 |
16.
如图所示,电源电动势为E,内阻不计,其中R1=R,R2=R3=2R,R4=6R,则电势φA、φB为( )
| A. | φA=$\frac{E}{3}$,φB=$\frac{E}{4}$ | B. | φA=$\frac{2E}{3}$,φB=$\frac{3E}{4}$ | C. | φA=-$\frac{2E}{3}$,φB=-$\frac{3E}{4}$ | D. | φA=-$\frac{E}{3}$,φB=-$\frac{E}{4}$ |
2.以下关于电场线的说法中,正确的是( )
| A. | 电场线上某点的切线方向,就是正电荷在该点所受的电场力方向 | |
| B. | 正电荷从静止开始释放,仅在电场力作用下,一定沿电场线运动 | |
| C. | 电场线紧密的地方,电势越高 | |
| D. | 电场线是人们为了形象直观地描述电场而提出的,实际并不存在 |
12.
如图所示,坐标系xOy位于竖直面内,在xOy平面内固定一抛物线形状的光滑金属条轨道OP.OP上各点的纵坐标y与横坐标x的关系满足y=$\frac{{x}^{2}}{80}$(x、y单位为m),一小环套在金属条上,从O点以初速度v0、沿x轴正方向发射,若v0=20m/s,小环从O点滑至如图所示位置A所用时间为t,取g=10m/s2,以下说法正确的是( )
| A. | 若v0>20m/s,小环滑至A处所用时间小于t | |
| B. | 若v0>20m/s,小环滑至A处所用时间大于t | |
| C. | 若v0>20m/s,小环滑至A处所用时间也为t | |
| D. | 不论v0多大,小环滑至A处所用时间都为t |
19.
如图是某定值电阻R的I-U图象,图中a=45°,下列说法正确的是( )
| A. | 电阻R=0.5Ω | |
| B. | 因I-U图象的斜率表示电阻的倒数,故R=$\frac{1}{tan45°}$=1.0Ω | |
| C. | 通过电阻的电流与电阻两端电压成正比 | |
| D. | 在R两端加上5V的电压时,1秒钟通过电阻横截面的电荷量是2.5C |
16.根据以上材料下列说法正确的是( )
| A. | 建成后有轨电车在轨道上以很大的速度匀速行驶时,加速度也很大 | |
| B. | 建成后的有轨电车刚启动时速度为零,加速度也为零 | |
| C. | 建成后有轨电车到站的时候很快就停下来,这里的快指的是加速度大 | |
| D. | 建成后有轨电车比现在的8路公交车运行要快,这里的快指的是加速度大 |