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162877. (2021•西安中学•高二上期中) 如图所示,一内壁光滑的绝缘圆管A加固定在竖直平面内。圆管的圆心为O,D点为圆管的最低点,AB两点在同一水平线上,AB=2L,圆环的半径为r=(圆管的直径忽略不计),过OD的虚线与过AB的虚线垂直相交于C点。在虚线AB的上方存在水平向右的、范围足够大的匀强电场;虚线AB的下方存在竖直向下的、范围足够大的匀强电场,电场强度大小等于.圆心O正上方的P点有一质量为m、电荷量为﹣q(q>0)的绝缘小物体(视q为质点),PC间距为L.现将该小物体无初速释放,经过一段时间,小物体刚好沿切线无碰撞地进入圆管内,并继续运动。重力加速度用g表示。
(1)虚线AB上方匀强电场的电场强度为多大?
(2)小物体从管口B离开后,经过一段时间的运动落到虚线AB上的N点(图中未标出N点),则N点距离C点多远?
(3)小物体由P点运动到N点的总时间为多少?
共享时间:2021-11-16 难度:3
[考点]
牛顿第三定律的理解与应用,物体在环形竖直轨道内的圆周运动,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)小物体释放后在重力和电场力的作用下做匀加速直线运动,小物体从A点沿切线方向进入,
则此时速度方向与竖直方向的夹角为45°,即加速度方向与竖直方向的夹角为45°,则:tan45°=
解得:E=
(2)从P到A的过程中,根据动能定理可得:mgL+EqL=
解得:vA=2
小物体从B点抛出后做类平抛运动,据能量守恒以及对称性可知抛出时的速度:vB=vA=2
小物体的加速度:a=g
当小物体沿抛出方向和垂直抛出方向位移大小相等时,又回到虚线AB,则有:vBt=
解得:t=2
则沿虚线AB方向运动的位移:xBNvBt==8L
则小物体从A点飞出后落在虚线AB上的N点到C点的距离为:xCN=xBN﹣xBC=7L
(3)小物体由P点运动A点做匀加速直线运动,设所用时间为t1
根据匀变速直线运动的规律可得:
解得:t1
物体在圆管内做匀速圆周运动的时间为t2
则:t2
物体离开管后做类平抛运动,物体从B到N的过程中所用时间为:t3=t=2
所以小物体从P到N的总时间:t=t1+t2+t3=(3+
答:(1)虚线AB上方匀强电场的电场强度为
(2)N点到C点的距离为7L;
(3)小物体由P点运动到N点的总时间为(3+
[点评]
本题考查了"牛顿第三定律的理解与应用,物体在环形竖直轨道内的圆周运动,从能量转化与守恒的角度解决电场中的问题,",属于"难典题",熟悉题型是解题的关键。
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159906. (2022•雁塔二中•高一下二月) 德优题库如图所示,BCD是光滑绝缘的、竖直固定的半径r=2.0m的圆轨道的一部分,CD为竖直直径,仅在BC间有方向竖直向下、高度足够高的匀强电场E,∠BOC=θ=53°.当一质量m=0.5kg的带电小球(可看成质点)P从距水平面AB高为h的地方以v0=7.2m/s的初速度水平抛出恰能无碰撞的从B点进入圆轨道,并从D点离开圆轨道,取g=10m/s2.已知:sin53°=0.8,cos53°=0.6.
(1)试求:小球从B点进入电场时的速度大小vB
(2)若小球沿BC轨道的运动是匀速圆周运动.试问:
①小球刚到达D点时,小球对轨道的压力?
②小球离开D点再经多长的时间到达水平面AB?
共享时间:2022-06-14 难度:3 相似度:1.34
182518. (2020•西安中学•高一下期中) 如图所示,真空室中电极K发出的电子(初速度不计)经过电势差为U1的加速电场加速后,沿两水平金属板C、D间的中心线射入两板间的偏转电场,电子离开偏转电极时速度方向与水平方向成45°,最后打在荧光屏上,已知电子的质量为m、电荷量为e,C、D极板长为l,D板的电势比C板的电势高,极板间距离为d,荧光屏距C、D右端的距离为.电子重力不计.求:
(1)电子通过偏转电场的时间t0
(2)偏转电极C、D间的电压U2
(3)电子到达荧光屏离O点的距离Y.

共享时间:2020-05-28 难度:1 相似度:1.33
162187. (2024•西安八十五中•高二上期中) 如图所示,两条相距2L的竖直平行直线AB和CD间的区域里有两个场强大小不等、方向相反的有界匀强电场,其中水平直线MN下方的匀强电场方向竖直向上,MN上方的匀强电场方向竖直向下。在电场左边界AB上宽为L的MQ区域内连续分布着质量为m、电荷量为+q的不计重力的粒子,从某时刻起由M到Q间的带电粒子依次以相同的初速度v0沿水平方向垂直射入匀强电场。已知从Q点射入的粒子通过MN上的P点进入上方匀强电场,后从CD边上的F点水平射出,且F点到N点的距离为。求:
(1)不同位置射入的粒子在电场中飞行的时间t;
(2)MN下方匀强电场的电场强度大小E1
(3)能沿水平方向射出CD的粒子在MQ的射入位置。
共享时间:2024-11-17 难度:1 相似度:1.33
183209. (2017•西安中学•高一下期末) 一电荷量为q,质量为m的正电荷从静止出发被1000V的电压加速,然后进入另一个电场强度为500N/C的匀强偏转电场,进入时的速度方向与偏转电场的方向垂直.已知偏转电极长6cm,正电荷最终从偏转电场顺利射出.求该正电荷在偏转电场中沿电场线方向运动的距离(正电荷的重力忽略不计).
共享时间:2017-07-16 难度:1 相似度:1.33
163156. (2021•长安区一中•高二上期中) 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:2021-11-26 难度:1 相似度:1.33
183060. (2018•长安区一中•高二上期末) 如图所示,水平放置的平行板电容器,两板间距为d=8cm,板长为L=25cm,接在直流电源上,有一带电液滴以υ0=0.5m/s的初速度从板间的正中央水平射入,恰好做匀速直线运动,当它运动到P处时迅速将下板向上提起cm,液滴刚好从金属板末端飞出,
求:(1)将下板向上提起后,液滴的加速度大小和方向;
(2)液滴从射入运动到P点所用时间.(g取10m/s2
共享时间:2018-02-25 难度:1 相似度:1.33
162634. (2022•长安区一中•高二上期中) 德优题库如图所示,有一柔软链条全长为L=1.0m,质量均匀分布,总质量为M=2.0kg.链条均匀带正电,总带电量Q=1.0×10-6C、将链条放在离地足够高的水平绝缘桌面上.空间存在竖直向下的匀强电场,电场强度的大小E=2.0×107V/m.若桌面与链条之间的动摩擦因数为μ=0.5,链条在桌面上运动时电量保持不变(重力加速度取g=10m/s2).给链条一个向右的初动能,试求:
(1)当桌面下的链条多长时,桌面下的链条所受到的重力恰好等于链条受到的滑动摩擦力;
(2)能使链条从桌面上全部滑下所需的最小初动能.
共享时间:2022-11-16 难度:1 相似度:1.33
162135. (2024•莲湖区•高二上期中) 德优题库如图所示,竖直放置的半圆形绝缘光滑轨道半径R=40cm,下端与绝缘粗糙的水平面平滑连接,小物块与水平面间的动摩擦因数μ=0.5,AB间距离S=1.2m。整个装置处于方向竖直向下,大小为E=103V/m的匀强电场中,一质量为m=10g、带电量为q=+10-4C的小物块(可视为质点),从水平面上的A点以初速度v0水平向左运动,沿半圆形轨道恰好能通过最高点C,取g=10m/s2,试求:
(1)小物块从C点抛出后落地点与B点间的水平距离;
(2)v0的大小和过B点时轨道对小物块的支持力大小;
共享时间:2024-11-18 难度:2 相似度:0.83
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:0.83
162944. (2021•西安一中•高二上期中) 德优题库如图所示,一个电子由静止开始经加速电场加速后,又沿偏转电场极板间的中心轴线从O点垂直射入偏转电场,并从另一侧射出打到荧光屏上的P点,O'点为荧光屏的中心。已知电子质量m,电荷量e,加速电场电压U0,偏转电场电压U,极板的长度L1,板间距离d,极板的末端到荧光屏的距离L2(忽略电子所受重力)。求:

(1)电子射入偏转电场时的初速度v0
(2)电子经过偏转电场过程中电场力对它所做的功W。
(3)电子从进入偏转场到打在荧光屏P的运动时间t。
共享时间:2021-11-30 难度:2 相似度:0.83
181869. (2023•关山中学•高二上期中) 德优题库如图所示,长为l的绝缘细线一端悬于O点,另一端系一质量为m、电荷量为q的小球。现将此装置放在水平向右的匀强电场中,小球静止在A点,此时细线与竖直方向成37°角。重力加速度为g,sin37°=0.6,cos37°=0.8。
(1)判断小球的带电性质;
(2)求该匀强电场的电场强度E的大小;
(3)若将小球向左拉起至与O点处于同一水平高度且细绳刚好张紧,将小球由静止释放,求小球运动到最低点时的速度大小。
共享时间:2023-11-16 难度:2 相似度:0.83
182073. (2020•西安一中•高二上期中) 德优题库如图所示,一质量为m=1.0×10-2kg,带电量q=1.0×10-6C的小球,用绝缘细线悬挂在水平向右的匀强电场中,假设电场足够大,静止时悬线向左与竖直方向成θ=60°角.现突然将该电场方向变为竖直向上且大小不变,不考虑因电场的改变而带来的其他影响,小球在运动过程电量保持不变,重力加速度g=10m/s2,结果保留2位有效数字.
(1)判断小球带何种电荷,并求电场强度E;
(2)求小球经过最低点时丝线的拉力.
共享时间:2020-11-23 难度:2 相似度:0.83
182075. (2020•西安一中•高二上期中) 德优题库一质量为m1=1kg、带电荷量为q=+0.5C的小球以速度v0=3m/s,沿两正对带电平行金属板(板间电场可看成匀强电场)左侧某位置水平向右飞入,极板长0.6m,两极板间距为0.5m,不计空气阻力,小球飞离极板后恰好由A点沿切线落入竖直光滑圆弧轨道ABC,圆弧轨道ABC的形状为半径R<3m的圆截去了左上角127°的圆弧,CB为其竖直直径,在过A点竖直线OO′的右边界空间存在竖直向下的匀强电场,电场强度为E=10V/m。(取g=10m/s2)求:
(1)求两极板间的电势差大小U;
(2)欲使小球在圆弧轨道运动时不脱离圆弧轨道,求半径R的取值应满足的条件(结果可用分式表示)。
共享时间:2020-11-23 难度:2 相似度:0.83
182359. (2020•西安八十三中•高二上期中) 德优题库如图所示,两个带等量异种电荷、竖直放置的、电容为C、间距为d的平行金属板,两板之间的电场可视为匀强电场.此外两板之间还存在一种物质,使小球受到一个大小为F=kv(k为常数,v为小球速率)方向总是沿背离圆心的力.一个质量为m,带电量为-q的小球,用长为L(L<d)的不可伸长细线悬挂于O点,将小球拉至水平位置M,由静止释放,当小球向下摆过60°到达N点时,速度恰为零.(细线始终处于伸直状态)则:
(1)左极板带电量Q是多少?
(2)小球到达N点时的加速度大小是多少?
(3)小球的最大速度是多少?此时细线上的拉力是多少?
共享时间:2020-11-15 难度:2 相似度:0.83
206475. (2024•西安市•一模) 北京时间2024年7月31日,在巴黎奥运会自由式小轮车女子公园赛决赛中,中国选手邓雅文夺得金牌。这也是中国运动员第一次参加奥运会自由式小轮车项目。其部分场地可以简化为如图所示的模型,平台A左右弧面对称,右侧为半径r=3m的部分圆弧面,圆心角θ满足sinθ=0.8,平台B为的圆弧面,半径R=3.2m,邓雅文以一定的初速度从平台的左下端冲向平台A,从M点腾空后沿切线从N点进入赛道,再经过一段水平骑行从Q点进入平台B,恰好到达平台B的上端边缘,平台A上端MN间的距离为2.4m,邓雅文和独轮车总质量为75kg,运动过程中可视为质点,整个过程邓雅文只在PQ段进行了骑行做功,不计一切阻力,重力加速度取g=10m/s2,求:

(1)邓雅文和独轮车到达Q点时赛道给独轮车的支持力大小;
(2)邓雅文和独轮车在MN段腾空最高处的速度;
(3)邓雅文在PQ段骑行过程中所做的功。
共享时间:2024-03-01 难度:2 相似度:0.83

dygzwlyn

2021-11-16

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