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1、计算题 如图所示,竖直放置的半圆形绝缘轨道半径为R,下端与光滑绝缘水平面平滑连接,整个装置处于方向竖直向上的匀强电场E中。一质量为m、带电量为+q的物块(可视为质点),从水平面上的A点以初速度v0水平向左运动,沿半圆形轨道恰好通过最高点C,场强大小< ">
时间:2017-07-27 12:52:17
1、计算题 如图所示,竖直放置的半圆形绝缘轨道半径为R,下端与光滑绝缘水平面平滑连接,整个装置处于方向竖直向上的匀强电场E中。一质量为m、带电量为+q的物块(可视为质点),从水平面上的A点以初速度v0水平向左运动,沿半圆形轨道恰好通过最高点C,场强大小600)makesmallpic(this,600,1800);\' style=\"VERTICAL-ALIGN: middle\" border=\"0\" src=\"http://www_php168_com/91files/2016060504/alm3jygehpg.gif\">。求:
(1)试计算物块在运动过程中克服摩擦力做的功;
(2)证明物块离开轨道落回水平面的水平距离与场强大小E无关,且为一常量。 600)makesmallpic(this,600,1800);\' style=\"VERTICAL-ALIGN: middle\" border=\"0\" src=\"http://www_php168_com/91files/2016060504/lidgk3fg3ws.gif\">
参考答案:解:(1)对C点600)makesmallpic(this,600,1800);\' style=\"VERTICAL-ALIGN: middle\" border=\"0\" src=\"http://www_php168_com/91files/2016060504/tzxnbzbi2sn.gif\">
从A→C过程600)makesmallpic(this,600,1800);\' style=\"VERTICAL-ALIGN: middle\" border=\"0\" src=\"http://www_php168_com/91files/2016060504/corv4jw2h3l.gif\">
W=600)makesmallpic(this,600,1800);\' style=\"VERTICAL-ALIGN: middle\" border=\"0\" src=\"http://www_php168_com/91files/2016060504/4stcpzirde1.gif\">
(2)600)makesmallpic(this,600,1800);\' style=\"VERTICAL-ALIGN: middle\" border=\"0\" src=\"http://www_php168_com/91files/2016060504/nladknefqot.gif\">
本题解析:
本题难度:困难
2、选择题 如图所示的虚线为某电场的等势面,今有两个带电粒子(不计重力和它们的相互作用力),以不同的速率、沿不同的方向,从A点飞入电场后,分别沿径迹1和2运动,由轨迹可以断定( )
A.两粒子带电量的绝对值一定不同
B.两粒子的电性一定不同
C.两粒子的动能都是先减少后增大
D.两粒子的分别经过B、C两点时的速率一定相等600)makesmallpic(this,600,1800);\' alt=\"91考试网\" src=\"http://www_php168_com/91files/2016060505/yr0uab4xuec.png\">
参考答案:A、由图无法判定两电荷在同一位置时所受电场力的大小,故无法判定两粒子带电量的大小关系,故A错误.
B、由图可知电荷1如果不受电场力的话将沿直线向中心电荷运动,而本题中电荷1却逐渐远离了中心电荷,故电荷1受到中心电荷的斥力,而电荷2受到中心电荷的引力,故两粒子的电性一定不同.故B正确.
C、由B选项分析可知2粒子在从A向C运动过程中电场力先做正功后做负功,故动能先增大后减小.而粒子1在从A向B运动过程中电场力先做负功后做正功,故动能先减小后增大.故C错误.
D、由于ABC三点在同一等势面上,故粒子1在从A向B运动过程中电场力所做的总功为0,2粒子在从A向C运动过程中电场力所做的总功为0.由于两粒子以不同的速率从A点飞入电场故两粒子的分别经过B、C两点时的速率一定不相等.故D错误.
故选B.
本题解析:
本题难度:简单
3、选择题 如图甲所示,一个带正电的物体m,由静止开始从斜面上A点滑下,滑到水平面BC上的D点停下来,已知物体与斜面及水平面之间的动摩擦因数相同,不计物体经过B处时的机械能损失.现在ABC所在空间加上竖直向下的匀强电场,再次让物体m由A点静止开始下滑,结果物体在水平面上的D\"点停下来,如图乙所示,则一下说法正确的是( )
A.D\"点一定在D点左侧
B.D\"点一定在D点右侧
C.D\"点一定与D点重合
D.无法确定D\"点在D点左侧还是右侧600)makesmallpic(this,600,1800);\' alt=\"91考试网\" src=\"http://www_php168_com/91files/2016060505/5llbvdglh53.png\">
参考答案:设物体的质量为m,电量为q,电场强度大小为E,斜面的倾角为θ,动摩擦因数为μ.根据动能定理得
不加电场时:mgSABsinθ-μmgSABcosθ-μmgSBD=0? ①
加电场时:(mg+qE)SABsinθ-μ(mg+qE)SABcosθ-μ(mg+qE)SBD′=0? ②
将两式对比得到,SBD=SBD′,则D\"点一定与D点重合.
故选C
本题解析:
本题难度:一般
4、计算题 如图所示(俯视图),相距为2L的光滑平行金属导轨水平放置,导轨的一部分处在以OO\"为右边界的匀强磁场中,匀强磁场的磁感应强大小为B,方向垂直导轨平面向下,导轨右侧接有定值电阻R,导轨电阻忽略不计。在距边界OO\"为L处垂直导轨放置一质量为m、电阻不计的金属杆ab。求解以下问题:?
(1)若金属杆ab固定在导轨上的初始位置,磁场的磁感应强度在时间t内由B均匀减小到0,求此过程中电阻R上产生的焦耳热Q1。
(2)若磁场的磁感应强度不变,金属杆ab在恒力的作用下由静止开始向右运动3L的距离,其v-x图象如图乙所示。求:
①金属杆ab在刚要离开磁场时加速度的大小; ?
②此过程中电阻R上产生的焦耳热Q2。 600)makesmallpic(this,600,1800);\' style=\"WIDTH: 358px; HEIGHT: 171px; VERTICAL-ALIGN: middle\" src=\"http://www_php168_com/91files/2016060505/cuyvmk1u3nf.png\">
参考答案:解:(1)感应电动势为600)makesmallpic(this,600,1800);\' style=\"WIDTH: 117px; HEIGHT: 46px; VERTICAL-ALIGN: middle\" src=\"http://www_php168_com/91files/2016060505/qff54zjvivz.png\">
所以电阻R上产生的焦耳热为600)makesmallpic(this,600,1800);\' style=\"WIDTH: 210px; HEIGHT: 52px; VERTICAL-ALIGN: middle\" src=\"http://www_php168_com/91files/2016060505/sxgy2zndwdb.png\">
(2)①ab杆从L到3L的过程中,由动能定理得,600)makesmallpic(this,600,1800);\' style=\"WIDTH: 128px; HEIGHT: 39px; VERTICAL-ALIGN: middle\" src=\"http://www_php168_com/91files/2016060505/ldkg5nv1pnj.png\">
ab杆刚要离开磁场时,由牛顿第二定律可得,600)makesmallpic(this,600,1800);\' style=\"WIDTH: 143px; HEIGHT: 36px; VERTICAL-ALIGN: middle\" src=\"http://www_php168_com/91files/2016060505/zcgqsdal44f.png\">
由以上两式可得,600)makesmallpic(this,600,1800);\' style=\"WIDTH: 136px; HEIGHT: 43px; VERTICAL-ALIGN: middle\" src=\"http://www_php168_com/91files/2016060505/wwjgxqjk13e.png\">
②由动能定理可得,600)makesmallpic(this,600,1800);\' style=\"WIDTH: 111px; HEIGHT: 41px; VERTICAL-ALIGN: middle\" src=\"http://www_php168_com/91files/2016060505/a22ejmmvdir.png\">
所以600)makesmallpic(this,600,1800);\' style=\"WIDTH: 157px; HEIGHT: 44px; VERTICAL-ALIGN: middle\" src=\"http://www_php168_com/91files/2016060505/idevzxx3fo1.png\">
本题解析:
本题难度:一般
5、选择题 一物体速度由0增加到v, 再从v增加到2v, 合外力做功分别为W1和W2,则W1和W2关系正确的是
A.W1=W2
B.W2=2W1
C.W2=3W1
D.W2=4W1
参考答案:C
本题解析:由动能定理,当物体速度由0增加到v,合力功为:600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060505/tei5aulyzre.png\" style=\"vertical-align:middle;\">?,当从v增加到2v, 合外力做功:
600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060505/l5mj10a1h0e.png\" style=\"vertical-align:middle;\">,所以W2=3W1,选项C正确。,
本题难度:简单