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题文

如图所示,Q为一个原来静止在光滑水平面上的物体,质量为M,它带有一个凹形的不光滑轨道,轨道的ab段是水平的,bc段是半径为R的圆弧,位于竖直平面内。P是另一个小物体,质量为m,它与轨道间的动摩擦因数为μ。物体P以沿水平方向的初速度v0冲上Q的轨道,已知它恰好能到达轨道顶端c点,后又沿轨道滑下,并最终在a点停止滑动,然后与Q一起在水平面上运动。

(1)分别求出P从a点滑到c点和从c点滑回a点的过程中各有多少机械能转化为内能?
(2)P位于轨道的哪个位置时,Q的速度达到最大?

科目 物理   题型 计算题   难度 中等
知识点: 电荷守恒定律
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(14分)半径为r的绝缘光滑圆环固定在竖直平面内,环上套有一质量为m、带正电的珠子,空间存在水平向右的匀强电场,如图14所示.珠子所受静电力是其重力的倍,将珠子从环上最低位置A点由静止释放,求:

(1)珠子所能获得的最大动能是多少?
(2)珠子对圆环的最大压力是多少?图14

.(14分)一质量为m、带电荷量为+q的小球以水平初速度v0进入竖直向上的匀强电场中,如图12甲所示.今测得小球进入电场后在竖直方向下降的高度y与水平方向的位移x之间的关系如图12乙所示.根据图乙给出的信息,(重力加速度为g)求:

图12
(1)匀强电场场强的大小;
(2)小球从进入匀强电场到下降h高度的过程中,电场力做的功;
(3)小球在h高度处的动能.

(12分)如图11所示,长L=1.2 m、质量M=3 kg的木板静止放在倾角为37°的光滑斜面上,质量m=1 kg、带电荷量q=+2.5×10-4 C的物块放在木板的上端,木板和物块间的动摩擦因数μ=0.1,所在空间加有一个方向垂直斜面向下、场强E=4.0×104 N/C的匀强电场.现对木板施加一平行于斜面向上的拉力F=10.8 N. 取g=10 m/s2,斜面足够长.求:

(1)物块经多长时间离开木板?
(2)物块离开木板时木板获得的动能.图11
(3)物块在木板上运动的过程中,由于摩擦而产生的内能.

.(11分)如图10所示,真空中存在空间范围足够大的、方向水平向右的匀强电场,在电场中,一个质量为m、带电荷量为q的小球,从O点出发,初速度的大小为v0,在重力与电场力的共同作用下恰能沿与场强的反方向成θ角做匀减速直线运动.求:

(1)匀强电场的场强的大小;图10
(2)小球运动的最高点与出发点之间的电势差.

(16分)如图10所示,在水平向左的匀强电场中,一带电小球用绝缘轻绳(不伸缩)悬于O点,平衡时小球位于A点,此时绳与竖直方向的夹角θ=53°,绳长为lBCDO点的距离均为lBD水平,OC竖直.BOCODOl.

(1)将小球移到B点,给小球一竖直向下的初速度vB,小球图10
到达悬点正下方C点时绳中拉力恰等于小球重力,求vB的大小.
(2)当小球移到D点后,让小球由静止自由释放,求:小球首次经过悬点O正下方时的速率.(计算结果可带根号,取sin53°=0.8)

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