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1、计算题 如图7—10所示,倾角为30°的直角三角形底边长为2L,底边处在水平位置,斜边为光滑绝缘导轨。现在底边中点O处固定一正电荷Q,让一个质量为m带正电的点电荷q从斜面顶端A沿斜边滑下,(整个运动过程中始终不脱离斜面)已测得它滑到斜边上的垂足D处时 ">
时间:2017-08-25 11:52:29
1、计算题 如图7—10所示,倾角为30°的直角三角形底边长为2L,底边处在水平位置,斜边为光滑绝缘导轨。现在底边中点O处固定一正电荷Q,让一个质量为m带正电的点电荷q从斜面顶端A沿斜边滑下,(整个运动过程中始终不脱离斜面)已测得它滑到斜边上的垂足D处时速度为v,加速度为a,方向沿斜面向下,试求该质点滑到斜边底端C点时的速度和加速度各为多大?600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060505/2ayvyqntyoe.jpg\" style=\"vertical-align:middle;\">
参考答案:1)600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060505/0iaovtcuh2m.png\" style=\"vertical-align:middle;\">(2)
600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060505/jft1fvz3kes.png\" style=\"vertical-align:middle;\">
本题解析:1)由图可知,600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060505/vysv5bodxsv.png\" style=\"vertical-align:middle;\">,△BOD为等边三角形,可见B、C、D在同一个以O为圆心的圆周上,即点电荷Q的等势面上,故电荷q从O到C,电场力不做功,从D→C由动能定理
600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060505/v2cvz4v0ubx.png\" style=\"vertical-align:middle;\">,h=Bdsin60°Bcsin30°
600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060505/mqqyfc0c4ih.png\" style=\"vertical-align:middle;\">。
600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060505/0iaovtcuh2m.png\" style=\"vertical-align:middle;\">
(2)设点电荷Q在D、C产生磁场场强为正,又设q在D点受力分析,产生加速度a,由牛顿第二定律F=mgsin30°-qEcos30°=ma,q在C点:600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060505/slysogpxrug.png\" style=\"vertical-align:middle;\">得:
600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060505/jft1fvz3kes.png\" style=\"vertical-align:middle;\">
本题考查动能定理,由D到c时应用动能定理列公式求解,设点电荷Q在D、C产生磁场场强为正,又设q在D点受力分析,根据牛顿第二定律列式求解
本题难度:一般
2、计算题 如图所示,一对带电平行金属板A、B与竖直方向成30°角放置.B板中心有一小孔正好位于平面直角坐标系 xOy上的O点,y轴沿竖直方向.一比荷为1.0×105C/kg的带正电粒子P从A板中心O′处静止释放后沿600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060506/d4klrnxb1qc.png\" style=\"vertical-align:middle;\">做匀加速直线运动,以速度vo=104m/s,方向与x轴正方向夹30°角从O点进入匀强电场,电场仅分布在
600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060506/rxbspi0i1pq.png\" style=\"vertical-align:middle;\">轴的下方,场强大
600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060506/cqq2fzahsny.png\" style=\"vertical-align:middle;\">V/m,方向与x轴正方向成60°角斜向上,粒子的重力不计.试求:
600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060506/entivrvcici.jpg\" style=\"vertical-align:middle;\">
(1)AB两板间的电势差600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060506/tuvzaxcqlza.png\" style=\"vertical-align:middle;\">:
(2)粒子P离开电场时的坐标;
(3)若在P进入电场的同时,在电场中适当的位置由静止释放另一与P完全相同的带电粒子Q,可使两粒子在离开电场前相遇.求所有满足条件的释放点的集合(不计两粒子之间的相互作用力).
参考答案:(1)500V;(2) (1,0) ?(3) 600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060506/iwo1a3dycks.png\" style=\"vertical-align:middle;\">?且
600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060506/kvhxamjl0w4.png\" style=\"vertical-align:middle;\">m
本题解析:(1)由动能定理 600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060506/sqm45bc5tjc.png\" style=\"vertical-align:middle;\">?
可得 600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060506/wqidavtg0eb.png\" style=\"vertical-align:middle;\">
(2)粒子P在进入电场后做类平抛运动,设离开电场时距O距离为L,如图所示,600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060506/ipap32rkxsa.jpg\" style=\"vertical-align:middle;\">
则600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060506/r1yqjzrvjdm.png\" style=\"vertical-align:middle;\">?
600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060506/narqvxvq3lo.png\" style=\"vertical-align:middle;\">?
600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060506/csobsxk3srz.png\" style=\"vertical-align:middle;\">?
解得 L=1m?所以P离开电场时的坐标为(1,0)?
(3)由于粒子Q与P完全相同,所以只需在P进入电场时速度方向的直线上的OM范围内任一点释放粒子Q,可保证两者在离开电场前相碰,所在的直线方程为600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060506/rsisevtjfds.png\" style=\"vertical-align:middle;\">?
600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060506/fmt4kb3znhe.png\" style=\"vertical-align:middle;\">m?
故M的横坐标为 600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060506/lvlyny2f03e.png\" style=\"vertical-align:middle;\">m?
所以所有满足条件的释放点的集合为600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060506/iwo1a3dycks.png\" style=\"vertical-align:middle;\">?且
600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060506/kvhxamjl0w4.png\" style=\"vertical-align:middle;\">m
本题难度:一般
3、选择题 人在距地面h高处抛出一个质量为m的小球,落地时小球的速度为v,不计空气阻力,人对小球做功是( )
A.
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参考答案:对全过程运用动能定理得:mgh+W=12mv2-0
解得:W=12mv2-mgh
故D正确,A、B、C错误.
故选D.
本题解析:
本题难度:简单
4、选择题 如图所示,质量为m的物体以某一速度从A点冲上倾角为300的斜面,运动的加速度为
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参考答案:A、由题,重力做功为WG=-mgh,所以重力势能增加mgh.故A错误.
B、合力F合=ma=34mg,根据动能定理,W合=△EK=34mg?2h=32mgh,所以动能损失了32mgh.故B错误.
C、D由上可知,动能损失了32mgh.重力势能增加mgh,则机械能减小了12mgh.故C正确,D错误.
故选C.
本题解析:
本题难度:简单
5、填空题 在光滑斜面的底端静置一个物体,从某时刻开始有一个沿斜面向上的恒力F作用在物体上,使物体沿斜面向上滑去,经一段时间撤去这个力,又经过相同的时间物体返回斜面的底部,且具有120J的动能.则恒力F对物体所做的功为______J,撤去恒力F时,物体具有的动能为______J.
参考答案:对全过程运用动能定理,重力不做功,只有恒力做功,则WF=12mv2-0=120J.
设撤去恒力F时的速度为v′,返回出发点的速度为v,根据平均速度的公式有:v′2t=-v′-v2t,解得v=2v′
则撤去F时的动能是回到出发点动能的14,所以撤去F时的动能EK=14×120J=30J.
故答案为:120,30.
本题解析:
本题难度:简单