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> 如图所示,光滑轨道ABCD固定在竖直平面内,由直轨道AB与圆弧轨道BCD平滑相切对接组成.圆弧的圆心为O点,半径大小为R,OB与竖直方向OC夹角θ=37°,D点与圆心O点等高;竖直且过-高三物理
如图所示,光滑轨道ABCD固定在竖直平面内,由直轨道AB与圆弧轨道BCD平滑相切对接组成.圆弧的圆心为O点,半径大小为R,OB与竖直方向OC夹角θ=37°,D点与圆心O点等高;竖直且过-高三物理
题目简介
如图所示,光滑轨道ABCD固定在竖直平面内,由直轨道AB与圆弧轨道BCD平滑相切对接组成.圆弧的圆心为O点,半径大小为R,OB与竖直方向OC夹角θ=37°,D点与圆心O点等高;竖直且过-高三物理
题目详情
如图所示,光滑轨道ABCD固定在竖直平面内,由直轨道AB与圆弧轨道BCD平滑相切对接组成.圆弧的圆心为O点,半径大小为R,OB与竖直方向OC夹角θ=37°,D点与圆心O点等高;竖直且过B点的直线PQ右侧空间内,被水平且过O点、D点的直线MN分为下区域Ⅰ和上区域Ⅱ,下区域Ⅰ内存在水平向右的匀强电场,场强为
E
1
,上区域Ⅱ内存在垂直纸面向里的匀强电场,场强为
E
2
.质量为m,电荷量为q的带正电小滑块(可视为质点),从直轨道上A点由静止开始下滑,A点离轨道最低点C的高度为2R,已知
E
1
=
mg
q
,
E
2
=
3mg
4q
,求:
(1)小滑块滑到C点时对轨道压力大小;
(2)小滑块离开D点后,运动到与D点等高时,距D点的水平距离;
(3)小滑块离开D点后,在区域Ⅱ运动过程中,经多长时间,它所受合外力的瞬时功率最小.
题型:问答题
难度:中档
来源:不详
答案
(1)小滑块在C点:FC-mg=m
v
c
2
R
小滑块A→C:mg•2r+qE1•Rsinθ=
class="stub"1
2
mvc2
已知qE1=mg,解得:Fc=6.2mg
由牛顿第三定律FC′=6.2mg
(2)小滑块从A→D:
mg•r+qE1•R(1+sinθ)=
class="stub"1
2
mvD2
解得:vD=
5.2gR
小滑块离开D点后,竖直方向做竖直上抛运动,垂直直面向里的水平方向做初速度为0的匀加速直线运动
竖直方向:t=
2
v
D
g
=2
class="stub"5.2R
g
水平方向:a=
q
E
2
m
=
class="stub"3
4
g
s=
class="stub"1
2
at2
解得:s=7.8R
(3)当qE2与mg的合力方向与v方向垂直时,合外力的瞬时功率最小,等于零,此时v方向与水平夹角为37°
设经过的时间为t,
vx=at=
class="stub"3
4
gt
vy=vD-gt
v
y
v
x
=tan37°=
class="stub"3
4
解得:t=
class="stub"16
25
class="stub"5.2R
g
答:(1)小滑块滑到C点时对轨道压力大小为6.2mg;
(2)小滑块离开D点后,运动到与D点等高时,距D点的水平距离为7.8R;
(3)小滑块离开D点后,在区域Ⅱ运动过程中,经时间
class="stub"16
25
class="stub"5.2R
g
,它所受合外力的瞬时功率最小.
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如图所示,实线表示在竖直平面内
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两个带电粒子M和N,经小孔S垂直
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题目简介
如图所示,光滑轨道ABCD固定在竖直平面内,由直轨道AB与圆弧轨道BCD平滑相切对接组成.圆弧的圆心为O点,半径大小为R,OB与竖直方向OC夹角θ=37°,D点与圆心O点等高;竖直且过-高三物理
题目详情
(1)小滑块滑到C点时对轨道压力大小;
(2)小滑块离开D点后,运动到与D点等高时,距D点的水平距离;
(3)小滑块离开D点后,在区域Ⅱ运动过程中,经多长时间,它所受合外力的瞬时功率最小.
答案
小滑块A→C:mg•2r+qE1•Rsinθ=
已知qE1=mg,解得:Fc=6.2mg
由牛顿第三定律FC′=6.2mg
(2)小滑块从A→D:
mg•r+qE1•R(1+sinθ)=
解得:vD=
小滑块离开D点后,竖直方向做竖直上抛运动,垂直直面向里的水平方向做初速度为0的匀加速直线运动
竖直方向:t=
水平方向:a=
s=
解得:s=7.8R
(3)当qE2与mg的合力方向与v方向垂直时,合外力的瞬时功率最小,等于零,此时v方向与水平夹角为37°
设经过的时间为t,
vx=at=
vy=vD-gt
解得:t=
答:(1)小滑块滑到C点时对轨道压力大小为6.2mg;
(2)小滑块离开D点后,运动到与D点等高时,距D点的水平距离为7.8R;
(3)小滑块离开D点后,在区域Ⅱ运动过程中,经时间