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题文

如图所示,竖直放置的两平行带电金属板间的匀强电场中有一根质量为m的均匀绝缘杆,上端可绕轴O在竖直平面内转动,下端固定一个不计重力的点电荷A,带电量+q。当板间电压为U1时,杆静止在与竖直方向成=45°的位置;若平行板以M、N为轴同时顺时针旋转=15°的角,而仍要杆静止在原位置上,则板间电压应变为U2。求:U1/U2的比值。

某同学是这样分析求解的:
两种情况中,都有力矩平衡的关系。设杆长为L,两板间距为d,当平行板旋转后,电场力就由变为,电场力对轴O的力臂也发生相应的改变,但电场力对轴O的力矩没有改变。只要列出两种情况下的力矩平衡方程,就可求解了。
你觉得他的分析是否正确?如果认为是正确的,请继续解答;如果认为有错误之处,请说明理由并进行解答。

科目 物理   题型 计算题   难度 较难
知识点: 观察电容器的充、放电现象 力矩的平衡条件
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金属硬杆轨道“ABCDEFGHIP”固定置于竖直平面内,CDE、FGH两半圆形轨道半径分别为,足够长的PI、AB直轨与水平均成θ=37°,一质量为m的小环套在AB杆上,环与BC、EF、HI水平直杆轨道间的动摩擦因数均为μ=0.1,其中BC=、EF=、HI=,其他轨道均光滑,轨道拐弯连接处也光滑,环通过连接处时动能损失忽略不计,现环在AB杆上从距B点处的地方无初速释放.已知sin37°=0.6,试求:

(1)从释放到第一次到达B所用的时间;
(2)第一次过小圆道轨最高点D时,环对轨道的作用力;
(3)小环经过D的次数及环最终停在什么位置?

跳伞运动员从跳伞塔上跳下,当降落伞打开后,伞和运动员所受的空气阻力大小跟下落速度的平方成正比,即Ff=k v2,已知比例系数k =20Ns2/m2,运动员和伞的总质量m=72 kg.设跳伞塔足够高,且运动员跳离塔后即打开伞,取g=10m/s2
(1)求下落速度达到v=3m/s时,跳伞运动员的加速度大小;
(2)求跳伞运动员最终下落的速度;
(3)若跳伞塔高h=200m,跳伞运动员在着地前已经做匀速运动,求从开始跳下到即将触地的过程中,伞和运动员损失的机械能。

如图所示,一质量M为0.5kg的木块用长为L=1m的绳子悬挂着,一颗m=0.1kg的子弹以v0=20m/s的速度水平射入木块,并留在木块中。已知子弹穿入木块后子弹和木块的共同速度为v="10/3" m/s,(不计空气阻力,碰撞时间极短),试求:

(1)在子弹射入木块过程中,系统产生的热;
(2)木块能上升的最大高度.

如图所示,在竖直平面内有一半径为R的半圆轨道与一斜面轨道平滑连接,A、B连线竖直.一质量为m的小球自P点由静止开始下滑,小球沿轨道运动到最高点B时对轨道的压力大小为mg.已知P点与轨道最高点B的高度差为2R,求小球从P点运动到B点的过程中克服摩擦力做了多少功?

半径为R的光滑半圆环形轨道固定在竖直平面内,从与半圆环相吻合的光滑斜轨上高h=3R处,释放一个小球,小球的质量为m,当小球运动到圆环最低点A,又达到最高点B,如图所示。求:

(1)小球到A、B两点时的速度大小
(2)小球到A、B两点时,圆轨道对小球的弹力大小;
(3)大小之差△F

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