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162502. (2023•交大附中•高二上期中) 如图所示,有一半径为R=1m的圆形区域,O为圆心,AC为直径,三角形ABC为圆内接三角形。∠A为60°有面积足够大平行于圆面的匀强电场。已知场强E=100V/m,A点电势为50V,B点电势为0,C点电势低于B点电势。电子电荷量大小为e=1.6×10﹣19C,电子重力不计。求:
(1)匀强电场的方向;
(2)C点的电势(可用根号表示);
(3)若将一电子以某一初速度从C点飞出,电子经过圆形区域边界时可能获得的最大动能增量(可用根号及含eV单位的数值表示)。
共享时间:2023-11-15 难度:4
[考点]
动能定理的简单应用,电场力做功的计算及其特点,电势的定义、单位和物理意义及用定义式计算电势,匀强电场中电势差与电场强度的关系,
[答案]
(1)匀强电场的方向与AB夹角为θ=30°,如解析图所示;
(2)C点的电势为﹣50V;
(3)电子经过圆形区域边界时可能获得的最大动能增量为(100+50)eV。
[解析]
解:(1)根据场强与电势差的关系UAB=EdAB,可得dABm
以A点为圆心以m为半径作圆,过B点作该圆的切线2条,是可能的B点电势等势线,如图1所示:

图1
根据题意C点电势低于B点电势,判断大圆外的切线不符合,舍去。故BO线为B点电势的等势线,过A点作此等势线的垂线,即为一条电场线,根据几何关系可知电场线与AB夹角为θ=30°,方向由高电势指向低电势,如图2所示:

图2
(2)根据几何关系易知,A到C点的电场线方向距离为dACm
AC间电势差UAC=EdAC=100×V=100V
UAC=φA﹣φC
解得:φC=﹣50V
(3)由图可知M点电势最高,UCM=EdCM=﹣100×(1+) V
电子从C到M电场力做功最多,电子动能增加最多ΔEk=W=eUMC
代入数据解得:ΔEk=(100+50)eV
答:(1)匀强电场的方向与AB夹角为θ=30°,如解析图所示;
(2)C点的电势为﹣50V;
(3)电子经过圆形区域边界时可能获得的最大动能增量为(100+50)eV。
[点评]
本题考查了"动能定理的简单应用,电场力做功的计算及其特点,电势的定义、单位和物理意义及用定义式计算电势,匀强电场中电势差与电场强度的关系,",属于"综合题",熟悉题型是解题的关键。
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183207. (2017•西安中学•高一下期末) 质量为m的铅球以速度v竖直向下抛出,抛出点距离地面的高度为H,落地后,铅球下陷泥土中的距离为s,求泥土地对铅球的平均阻力?
共享时间:2017-07-16 难度:1 相似度:1.25
182971. (2018•长安区一中•高一下期末) 德优题库右端连有光滑弧形槽的水平桌面AB长L=1.5m,如图所示。将一个质量为m=0.5kg的木块在F=1.5N的水平拉力作用下,从桌面上的A端由静止开始向右运动,木块到达B端时撤去拉力F,木块与水平桌面间的动摩擦因数μ=0.2,取g=10m/s2.求:
(1)木块沿弧形槽上升的最大高度;
(2)木块沿弧形槽滑回B端后,在水平桌面上滑动的最大距离。
共享时间:2018-07-09 难度:1 相似度:1.25
162713. (2023•铁一中学•高一下期中) 德优题库冰壶比赛是在水平冰面上进行的体育项目,比赛场地示意图如图所示。比赛时,运动员脚蹬起蹬器,身体成跪式手推冰壶从本垒圆心O向前滑行,至前卫线时放开冰壶使其沿直线OO′滑向营垒圆心O′,为使冰壶能在冰面上滑的更远,运动员可用毛刷刷冰面以减小冰壶与冰面间的动摩擦因数。已知O点到前卫线的距离d=4m,O、O′之间的距离L=30.0m,冰壶的质量为20kg,冰壶与冰面间的动摩擦因数μ1=0.008,用毛刷刷过冰面后动摩擦因数减小到μ2=0.004,营垒的半径R=1m,g取10m/s2
(1)若不刷冰面,要使冰壶恰好滑到O′点,运动员对冰壶的推力多大?
(2)若运动员对冰壶的推力为10N,要使冰壶滑到营垒内,用毛刷刷冰面的距离是多少?
共享时间:2023-05-10 难度:1 相似度:1.25
182400. (2020•西安中学•高一下期中) 如图所示,质量为m的小球用长为L的轻质细线悬于O点,与O点处于同一水平线上的P点处有一个光滑的细钉。已知OP=,在A点给小球一个水平向左的初速度v0,发现小球恰能到达跟P点在同一竖直线上的最高点B,则:
(1)小球到达B点时的速率?
(2)若不计空气阻力,则初速度v0为多少?
(3)若初速度v0=3,则在小球从A到B的过程中空气阻力做了多少功?
共享时间:2020-05-25 难度:1 相似度:1.25
163134. (2021•长安区一中•高二上期中) 德优题库如图所示,在离地高度为H的水平桌面上,一个质量为m的物体被人斜向上抛出,它到达地面时的速度大小为v,不计空气阻力,求:
(1)物体运动至水平桌面下h处的A点时,所具有的动能是多大;
(2)人对该物体做的功是多少?
共享时间:2021-11-12 难度:1 相似度:1.25
160508. (2017•师大附中•二模) 如图,空间存一竖直向下沿x轴方向的静电场,电场的场强大小按E=kx分布(x是轴上某点到O点的距离),k=.x轴上,有一长为L的绝缘细线连接A、B两个小球,两球质量均为m,B球带负电,带电量为q,A球距O点的距离为L.两球现处于静止状态,不计两球之间的静电力作用。
(1)求A球的带电量qA
(2)剪断细线后,求B球的最大速度vm
共享时间:2017-03-24 难度:3 相似度:1.17
162839. (2021•西安中学•高三上期中) 德优题库如图所示,水平绝缘光滑轨道AB的B端与处于竖直平面内的四分之一圆弧形粗糙绝缘轨道BC平滑连接,圆弧的半径R=0.4m。在轨道所在空间存在水平向右的匀强电场,电场强度E=1.0×104N/C。现有质量m=0.1kg的带电体(可视为质点)放在水平轨道上A点处,AB两点距离x=1.0m,由于受到电场力的作用带电体由静止开始运动,当运动到圆弧形轨道的C端时,速度恰好为零,已知带电体所带电荷量q=8.0×10-5C,取g=10m/s2,求:
(1)带电体在水平轨道上运动的加速度大小及运动到B端时的速度的大小;
(2)带电体运动到圆弧形轨道的B端时对圆弧轨道的压力大小;
(3)AC两点之间的电势差和A到C过程中摩擦热。
(4)若圆弧轨道也是光滑的,求带电体到达最高点的速度为多少?(可以用根号表示)
共享时间:2021-11-24 难度:3 相似度:1.17
158909. (2023•长安区一中•高二上一月) 德优题库如图所示,空间有电场强度E=1.0×103V/m竖直向下的匀强电场,长L=0.4m不可伸长的轻绳一端固定于O点,另一端系一质量m=0.05kg带正电q=5×10-4C的小球,拉起小球至绳水平后在A点无初速度释放,当小球运动至O点的正下方B点时,绳恰好断裂,小球继续运动并垂直打在同一竖直平面且与水平面成θ=30°,无限大的挡板MN上的C点。重力加速度g=10m/s2.试求:
(1)绳子能承受的最大拉力;
(2)A、C两点的电势差;
(3)当小球刚要运动至C点时,突然施加一恒力作用在小球上,同时把挡板迅速水平向右移动3.2m,若小球仍能垂直打在挡板上,所加恒力的方向与竖直向上方向的夹角α的取值范围。
共享时间:2023-10-12 难度:4 相似度:1
151756. (2015•西工大附中•三模) 德优题库如图所示,用某单色光照射光电管的阴板K,会发生光电效应.在阳极A和阴极K之间加上反向电压,通过调节滑动变阻器的滑片逐渐增大加在光电管上的电压,直至电流表中电流恰为零,此时电压表的电压值U称为反向遏止电压.现分别用频率为ν1和ν2的单色光照射阴极,测得反向遏止电压分别为U1和U2.设电子的质量为m、电荷量为e,下列说法正确的是(  )
共享时间:2015-04-08 难度:2 相似度:0.75
162044. (2024•师大附中•高二上期中) 如图甲所示,电子枪连续不断均匀地发出电子(设电子的初速度为零),经加速电压为U1的加速电场加速后由小孔穿出,沿两个距离为d的水平金属板A、B间的中线射入偏转电场,A、B两板间加如图乙所示的周期性变化的电压UAB,电压变化周期为T,正半周UAB为U0,负半周UAB为﹣3U0。已知电子质量为m、电荷量为﹣e,A、B极板长为,所有电子都能离开偏转电场,不计电子的重力及电子间的相互作用力。求:
(1)电子经过偏转电场的时间t;
(2)从t=0时刻射入偏转电场的电子在进、出偏转电场过程中电势能的变化量ΔEp
(3)在足够长的时间内从中线下方离开偏转电场的电子数占电子总数的比例η。
共享时间:2024-11-13 难度:2 相似度:0.75
161904. (2022•长安区一中•高二上期末) 德优题库如图所示,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=2kg的小物体在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AB=5m,小物块与水平地面间的动摩擦因数为μ=0.2.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点时的速度;
(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:2022-02-18 难度:2 相似度:0.75
161688. (2023•高新一中•高一下期末) 德优题库如图所示,质量mB=3.5kg的物体B通过一轻弹簧固连在地面上,弹簧的劲度系数k=100N/m.一轻绳一端与物体B连接,另一端绕过两个光滑的轻质小定滑轮O2、O1后与套在光滑直杆顶端的、质量mA=1.6kg的小球A连接.已知直杆固定,杆长L为0.8m,且与水平面的夹角θ=37°,初始时使小球A静止不动,与A相连的绳子保持水平,此时绳子中的张力F为45N.已知AO1=0.5m,重力加速度g取10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8,轻绳不可伸长,现将小球A由静止释放。
(1)求释放小球A之前弹簧的形变量;
(2)若直线CO1与杆垂直,求小球A运动到C点的过程中绳子拉力对小球A所做的功;
(3)求小球A运动到直杆底端D点时的速度大小。
共享时间:2023-07-11 难度:2 相似度:0.75
161874. (2022•长安区一中•高二下期末) 德优题库如图所示,在竖直平面内,某一游戏轨道由直轨道AB、光滑圆弧细管道BCD和光滑圆弧轨道DE平滑连接组成,两段圆弧半径相等R=0.5m,B、D等高,图中θ角均为37°,AB与圆弧相切,AM水平。直轨道AB上方有与AB相平行的匀强电场E=108N/C,且电场只分布在AB之间。直轨道AB底端装有弹射系统(弹簧长度很短,长度和质量不计,可以认为滑块从A点射出),具有初始弹性势能EP=2.5J,某次弹射系统将尺寸略小于管道内径的带正电的滑块弹出,冲上直轨道AB,直轨道AB上铺有特殊材料,使滑块与轨道AB间的动摩擦因数μ大小可调。滑块进入光滑圆轨道后,最后能在E点与弹性挡板相互作用后以等速率弹回。已知滑块的质量为m=0.1kg,带电量为q=+8.0×10-9C,B点的高度h=1.8m,整个过程中滑块可视为质点,所带电量保持不变,sin37°=0.6,cos37°=0.8。
(1)若调节AB间的特殊材料,使其变为光滑,求滑块在最高点C点时对轨道的作用力;
(2)现调节AB间的动摩擦因数μ,求滑块首次到达E点时的速率vE与μ之间的关系式;
(3)若滑块与弹性挡板相碰后最终能静止在轨道AB的中点,求动摩擦因数μ。
共享时间:2022-07-14 难度:2 相似度:0.75
161730. (2022•西安一中•高一下期末) 德优题库某游乐场的滑梯可以简化为如图所示竖直面内的ABCD轨道,AB为长L=6m、倾角α=37°的斜轨,BC为水平轨道,CD为半径R=15m、圆心角β=37°的圆弧,轨道AB段粗糙其余各段均光滑。一小孩(可视为质点)从A点以初速度v0=2m/s下滑,沿轨道运动到D点时的速度恰好为零(不计经过B点时的能量损失)。已知该小孩的质量m=30kg,取sin37°=0.6,cos37°=0.8,不计空气阻力,设最大静摩擦力等于滑动摩擦力。求:
(1)该小孩第一次经过圆弧C点时,对圆弧轨道的压力FN
(2)该小孩在轨道AB上运动的总路程s。
共享时间:2022-07-11 难度:2 相似度:0.75
161687. (2023•高新一中•高一下期末) 如图甲所示,真空中有一电子枪连续不断且均匀的发出质量为m、电荷量为e、初速度为零的电子,经电压大小为U1的直线加速电场加速,由小孔穿出加速电场后,沿两个彼此绝缘且靠近的水平金属板A、B间的中线射入偏转电场。A、B两板距离为d、板长均为L,两板间加周期性变化的电势差UAB,UAB随时间变化的关系图像如图乙所示,变化周期为1,t=0时刻,UAB=U0,不计电子的重力和电子间的相互作用力,不考虑电场的边缘效应,且所有电子都能离开偏转电场,求:

(1)电子从加速电场U1飞出后的水平速度v0的大小;
(2)t=时射入偏转电场的电子离开偏转电场时距两板间中线的距离y。
共享时间:2023-07-11 难度:2 相似度:0.75

dygzwlyn

2023-11-15

高中物理 | 高二上 | 计算题

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