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162106. (2024•华清中学•高二上期中) 德优题库如图所示,在E=103V/m的竖直匀强电场中,有一光滑半圆形绝缘轨道QPN与一水平绝缘轨道MN在N点平滑相接,半圆形轨道平面与电场线平行,其半径R=40cm,N为半圆形轨道最低点,P为QN圆弧的中点,一带负电q=10-4C的小滑块质量m=10g,与水平轨道间的动摩擦因数μ=0.4,位于N点右侧1.5m的M处,g取10m/s2,求:
(1)小滑块从M点到Q点重力和电场力分别做的功;
(2)要使小滑块恰能运动到半圆形轨道的最高点Q,则小滑块应以多大的初速度v0向左运动?
(3)在第(2)问的情况下,小滑块通过P点时对轨道的压力是多大?
共享时间:2024-11-26 难度:4
[考点]
牛顿第三定律的理解与应用,物体在圆形竖直轨道内的圆周运动,动能定理的简单应用,从能量转化与守恒的角度解决电场中的问题,
[答案]
见试题解答内容
[解析]
解:(1)小滑块从M点到Q点重力做的功;WG=﹣mg•2R
电场力做的功;W=﹣qE•2R
解得:WG=﹣0.08J     W=﹣0.08J
(2)设滑块到达Q点时速度为v,则由牛顿第二定律得:mg+qE=m
滑块从开始运动到达Q点过程中,由动能定理得:﹣mg•2R﹣qE•2R﹣μ(mg+qE)x=mv2
联立解得:v0=8m/s;
(3)设滑块到达P点时速度为v′,则从开始运动至到达P点过程中,由动能定理得:﹣(mg+qE)R﹣μ(qE+mg)x=mv′2
又在P点时,由牛顿第二定律得:FN=m
代入数据解得:FN=0.6N,方向水平向右;
由牛顿第三定律知小滑块通过P点时对轨道的压力是0.6N,方向水平向左。
答:(1)小滑块从M点到Q点重力和电场力分别做的功是﹣0.08J、﹣0.08J;
(2)要使小滑块恰能运动到半圆形轨道的最高点Q,则小滑块应以8m/s的初速度v0向左运动;
(3)在第(2)问的情况下,小滑块通过P点时对轨道的压力是0.6N,方向水平向左。
[点评]
本题考查了"牛顿第三定律的理解与应用,物体在圆形竖直轨道内的圆周运动,动能定理的简单应用,从能量转化与守恒的角度解决电场中的问题,",属于"综合题",熟悉题型是解题的关键。
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161162. (2024•铁一中学•高一下期末) 如图所示,金属板AB和CD水平放置,中间开有小孔O1、O2,两板之间加有加速电压U0。金属板EF和GH均是以O点为圆心,半径为3R和R的同心圆弧板,O3O4也是以O点为圆心的圆弧,且到两金属板距离相等,两板之间加有电压。长2R的金属板MN、PQ水平放置,点M、P分别和点F、H对齐,两板之间加有偏转电压。质量为m、电荷量为q的粒子从粒子源中无初速度飘进加速电场,恰好能沿图示O1﹣O2﹣O3﹣O4﹣O5﹣K虚线轨迹运动,最后到达PQ板的中点K。不考虑场的边界效应,不计粒子的重力。求:
(1)圆弧O3O4处电场强度的大小;
(2)为使粒子恰好能到达PQ板的中点K,金属板MN、PQ之间加的偏转电压U的值;
(3)从粒子进入金属板MN、PQ开始计时,经多长时间粒子运动到距直线MQ最近,最近距离是多少。
共享时间:2024-07-12 难度:2 相似度:1.5
159513. (2022•关山中学•高二上二月) 德优题库如图所示,一个质量为m=1.0×10-20kg、电荷量为q=1.0×10-10C的带电粒子,经U=200V的电压加速后,在两平行金属板中点处沿垂直电场线方向进入偏转电场,两平行金属板之间的电压为U0=300V。若两板间距为d=8cm,板长为L=8cm。整个装置处在真空中,重力可忽略。求:
(1)粒子从加速电场出射时的速度v0
(2)两平行金属板间的电场大小E;
(3)粒子离开偏转电场时所花的时间;
(4)粒子离开偏转电场时的竖直位移。
共享时间:2022-12-22 难度:2 相似度:1.5
158855. (2023•滨河中学•高二上二月) 如图所示,竖直放置的平行板电容器两板间电势差为U=400V,xOy平面直角坐标系第Ⅰ象限内分布着沿y轴正方向的匀强电场,一个带负电的粒子从电容器左板处由静止开始加速,穿过右板后垂直于y轴从P点处射入电场,并从x轴上的A点处射出。已知P点的纵坐标为1m,A点的横坐标为2m,带电粒子的电荷量与质量的比值C/kg,不考虑带电粒子所受的重力。
(1)求带电粒子从平行板电容器射出时的速度大小v0
(2)求匀强电场的场强大小E;
(3)若在过y轴上的B点处放一张感光胶片,感光胶片与x轴平行,B点的纵坐标为﹣1m。带电粒子打到感光胶片上会使胶片曝光,求感光胶片上曝光点的横坐标。
共享时间:2023-12-25 难度:2 相似度:1.5
160148. (2021•长安区•二模) 如图所示,粗糙水平地面AB与半径R=0.4m的光滑半圆轨道BCD相连接,且在同一竖直平面内,O是BCD的圆心,BOD在同一竖直线上。质量m=1kg的小物块在9N的水平恒力F的作用下,从A点由静止开始做匀加速直线运动。已知xAB=5m,小物块与水平地面间的动摩擦因数为μ=0.1。当小物块运动到B点时撤去力F,取重力加速度g=10m/s2。求:
(1)小物块到达B点时速度的大小;
(2)小物块运动到D点时,轨道对小物块作用力的大小;
(3)小物块离开D点落到水平地面上的点与B点之间的距离。

共享时间:2021-03-23 难度:2 相似度:1.5
158679. (2024•西安八十三中•高二上一月) 德优题库如图所示,平行金属板A、B间距为d,电压为U0,一电子由静止从A板开始加速,穿过B板的小孔,垂直进入平行金属板C、D间的匀强电场。C、D两板间距离和板长均为L,在C、D板的右侧L处有一垂直于C、D板的显示屏MN,当C、D间电压为零时,电子打在屏上O点。当C、D间电压为U时,电子打在MN屏的P点(图中没画出)。已知电子电量为e,质量为m,电子重力不计,求:
(1)电子经过AB板加速后的速度是多少?
(2)电子从静止开始运动到打到P点所经过的时间;
(3)OP间的距离。
共享时间:2024-10-15 难度:2 相似度:1.5
158768. (2023•西安中学•高三上四月) 下图为某同学设计的弹射装置,水平轨道AB与竖直四分之一圆弧BC平滑连接,竖直四分之一圆弧DG、竖直四分之一圆弧轨道G'H和水平轨道HM均平滑连接,物块刚好经过GG′进入G'H,O1、C在同一水平面,O2、G、G′、O3在同一水平面,所有的轨道均绝缘,除水平轨道HM粗糙外,其余轨道均光滑;圆弧BC半径R1和圆弧DG半径R2均为R,HM长度为2R,N点为HM的中点,虚线框内存在着水平向右的匀强电场。现将一质量为1.5m不带电的小物块a压缩绝缘弹簧至A点并锁定。解开锁K,小物块恰好到达C点。现将一质量为m,带电量为q的另一小物块b压缩绝缘弹簧至A点并锁定,解开锁K,小物块b经C点经过电场后并沿着水平方向进入圆弧轨道DG,经过D点时物块对轨道的作用力恰好为零。设小物块在运动过程中带电量始终保持不变,空气阻力忽略不计,重力加速度为g。试求:
(1)小物块b到达管口C时的速度大小vC
(2)求电场强度E的大小;
(3)设小物块b与右端竖直墙壁碰撞后以原速率返回,小物块最终停在N点,求小物块与轨道之间的动摩擦因数μ(μ<1)。
德优题库
共享时间:2023-02-27 难度:2 相似度:1.5
160656. (2016•西工大附中•八模) (12分)一段凹槽A内侧之间的距离为l,倒扣在水平长木板C上,槽内有一个可看成质点的小物块B,它紧贴槽A内的左侧,如图所示,木板位于光滑水平的桌面上,槽与木板间的摩擦不计,小物块与木板间的动摩擦因数为μ.B、C二者质量相等,原来都静止,现使B以大小为v0的初速度向右运动,已知v0.求:

(1)在A、B发生碰撞前,B、C能否达到共同速度?
(2)从B开始运动到A、B发生碰撞的时间内,木板C运动的位移?
共享时间:2016-06-12 难度:1 相似度:1.25
159609. (2022•长安区一中•高二上一月) 如图所示,两平行金属板A、B长L=8cm,两板间距离d=8cm,A板比B板电势高300V,一不计重力的带正电的粒子电荷量q=10﹣10C,质量m=10﹣20kg,沿电场中心线RD垂直电场线飞入电场,初速度v0=2×106m/s,粒子飞出平行板电场后可进入界面MN、PS间的无电场区域。已知两界面MN、PS相距为12cm,D是中心线RD与界面PS的交点。
(1)粒子穿过MN时偏离中心线RD的距离以及速度大小?
(2)粒子到达PS界面时离D点的距离为多少?
(3)设O为RD延长线上的某一点,我们可以在O点固定一负点电荷,使粒子恰好可以绕O点做匀速圆周运动,求在O点固定的负点电荷的电量为多少?(静电力常数k=9.0×109N•m2/C2,保留两位有效数字)
(4)在(3)中粒子的完整运动轨迹如何?最终到达点的位置。
共享时间:2022-10-15 难度:1 相似度:1.25
158823. (2023•西安中学•高二上二月) 德优题库如图所示,在竖直面内建立直角坐标系xOy,其第Ⅱ、Ⅲ象限内存在着方向水平向右的匀强电场E1(大小未知),第I、Ⅳ象限内存在着方向竖直向上的匀强电场E2(大小未知),圆形区域圆心在x轴上的M点,与y轴在O点相切,圆形区域内存在着垂直于坐标平面向里的匀强磁场(图中未画出)。质量为m、电荷量为q的带正电微粒从N点以某一水平向左的速度射入第Ⅱ象限,经过一段时间,该粒子从O点进入圆形区域,其速度与y轴负方向的夹角为30°,在圆形区域内做匀速圆周运动后由圆上某点射出,恰好垂直y轴回到N点。已知ON=d,重力加速度为g,求:
(1)电场强度E1和E2的大小;
(2)磁场的磁感应强度大小B和磁场区域的半径R;
(3)微粒从N点出发到再次回到N点的时间。
共享时间:2023-12-15 难度:1 相似度:1.25
158753. (2023•西安中学•高三上二月) 示波管是示波器的核心部件,它由电子枪、偏转电极和荧光屏组成,如图1。
(1)如果示波管中偏转电极X和X′极板间的电势差为U1,Y和Y′极板间电势差为U2时,在荧光屏上的P点出现亮斑,P点坐标(x0,y0)。现保持X和X′极板间的电势差不变,Y、Y′之间的电势差变为
U
2
2
,仍可看见亮斑,下面判断正确的是        德优题库
A.亮斑的x坐标一定不变
B.亮斑的x坐标变为原来的一半
C.亮斑的y坐标变为原来的一半
D.亮斑的y坐标可能小于原来的一半
(2)定义每单位电压引起的偏转量为示波管的灵敏度,为了提高示波管的灵敏度,下列改变电压的操作或对示波器的改装操作可行的是        
A.适当增大偏转电极两极板间的电势差
B.适当减小偏转电极的极板长度
C.适当减小偏转电极两极板之间的距离
D.适当增大加速电极的加速电压
(3)如果在电极YY′之间加上如图2-(a)所示的电压,在XX′之间加上如图2-(b)所示电压,请在图中定性画出观察到的波形。
共享时间:2023-12-15 难度:1 相似度:1.25
162696. (2022•西北大附中•高二上期中) 德优题库XCT扫描是计算机X射线断层扫描技术的简称,XCT扫描机可用于对多种病情的探测。图甲是某种XCT机主要部分的剖面图,其中产生X射线部分的示意图如图乙所示。图乙中M、N之间有一电子束的加速电场,虚线框内为偏转元件中的匀强偏转场S;经调节后电子从静止开始沿带箭头的实线所示的方向前进,打到水平圆形靶台上的中心点P,产生X射线(如图中带箭头的虚线所示)。已知MN两端的电压为U0,偏转场区域水平宽度为L0,竖直高度足够长,MN中电子束距离靶台竖直高度为H,忽略电子的重力影响,不考虑电子间的相互作用及电子进入加速电场时的初速度,不计空气阻力。
(1)若偏转场S为在竖直平面内竖直向上的匀强电场,要实现电子束射出偏转场S时速度方向与水平方向夹角为30°,求匀强电场的电场强度E1的大小;
(2)若偏转场S为在竖直平面内竖直向上的匀强电场,当偏转电场强度为E时电子恰好能击中靶台P点。
①求P点距离偏转场右边界的水平距离L的大小;
②在仪器实际工作时,电压U0会随时间成正弦规律小幅波动,波动幅度为ΔU,周期为T,如图丙所示。这将导致电子打在靶台上形成一条线,已知一个周期T时间内从小孔射出的电子数为N1,每个打在靶台上的电子平均激发k个X射线光子,求单位长度的线上平均产生的X射线光子数N2。(电子通过加速电场的时间远小于加速电压U0的变化周期,不考虑加速电场变化时产生的磁场)
共享时间:2022-11-15 难度:1 相似度:1.25
160759. (2016•华清中学•三模) 德优题库如图,匀强电场中有一半径为r的光滑绝缘圆轨道,轨道平面与电场方向平行。a、b为轨道直径的两端,该直径与电场方向平行。一电荷量为q(q>0)的质点沿轨道内侧运动,经过a点和b点时对轨道压力的大小分别为Na和Nb.不计重力,求:
(1)电场强度的大小E;
(2)质点经过a点和b点时的动能。
共享时间:2016-04-05 难度:1 相似度:1.25
160100. (2021•西安中学•一模) 如图所示,倾角为θ的斜面上只有AB段粗糙,其余部分都光滑,AB段长为3L。有若干个相同的小方块(每个小方块视为质点)沿斜面靠在一起,但不粘接,总长为L。将它们由静止释放,释放时下端距A为2L。当下端运动到A下面距A为时物块运动的速度达到最大。
(1)求物块与粗糙斜面的动摩擦因数;
(2)求物块停止时的位置。

共享时间:2021-03-11 难度:1 相似度:1.25
159058. (2023•铁一中学•高二上一月) (16分)如图所示,固定在竖直平面内的光滑圆弧轨道BCD与倾角为53°的粗糙倾斜轨道AB在B点平滑连接,倾斜轨道AB长度为2m,圆弧轨道半径,B点左侧空间存在水平向右的匀强电场,电场方向平行于轨道平面。一质量为m=0.4kg的带正电的小滑块(可视为质点)从倾斜轨道上的A点由静止开始下滑,小滑块滑到D点时速度为零,OD连线与竖直方向的夹角为37°,已知小滑块与倾斜轨道AB之间的动摩擦因数为,取重力加速度g=10m/s2,sin53°=0.8。求:
(1)小滑块第一次到达B点时的速度大小;
(2)小滑块最终在斜轨道AB上通过的总路程;
(3)小滑块运动过程中对圆弧轨道的最大压力大小。

共享时间:2023-10-25 难度:3 相似度:1.17
158525. (2024•华清中学•高二上一月) 德优题库如图,一个质量m,带电荷-q的小物体,可在水平绝缘轨道Ox上运动,O点有一与轨道垂直的固定墙,轨道处于匀强电场中,场强大小为E,方向沿Ox正向。小物体以初速v0从位置x0沿Ox轨道向右运动,物体与水平绝缘轨道Ox摩擦因数是μ,且摩擦力小于电场力,设小物体与墙壁碰撞时不损失机械能,且电量保持不变,求:
(1)小物体离O点的最远距离和到达最远距离所用的时间;
(2)小物体在停止运动前所通过的总路程。
共享时间:2024-10-25 难度:3 相似度:1.17

dygzwlyn

2024-11-26

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