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有一玩具汽车绝缘上表面固定一个带负电物块,它们的总质量m=0.5kg,物块带电量q=-5.0×10-5C。现把玩具汽车放置在如图所示的水平直轨道A点,BC由光滑管道弯曲而成的半圆轨道

网友投稿  2022-11-05 00:00:00  互联网

◎ 题目

有一玩具汽车绝缘上表面固定一个带负电物块,它们的总质量m=0.5kg,物块带电量q= -5.0×10-5C。现把玩具汽车放置在如图所示的水平直轨道A点,BC由光滑管道弯曲而成的半圆轨道,玩具汽车在光滑管道中能自由运动,整个轨道所处空间存在竖直向下的匀强电场,其电场强度大小E=6.0×l04N/c。玩具汽车在水平直轨道运动时阻力恒为Ff=0.5N,通电后玩具汽车以恒定功率P=l0w行驶,通电1.0s自动断电,断电后玩具汽车能以一定的速度从B点进入半圆轨道。已知AB间距L=4.0m,g取l0m/s2(玩具汽车可看成质点,整个运动过程物块带电量不变)。

小题1:若半圆轨道半径R=0.4m,玩具汽车进入管道中B点时对管道的压力多大?
小题2:当半圆轨道半径R满足什么条件时,玩具汽车能再次回到A点?(

◎ 答案


小题1:42N
小题2:能

◎ 解析

①对AB段:
对B点:  
根据牛顿第三定律:玩具汽车进入管道中B点时对管道的压力为42N
②对BC段:
对类平抛运动:          
由上面几式可得:当R=1m时恰能回到A点
另一方面:由得:
当轨道半径时,玩具汽车将沿半圆轨道返回,由B向A运动,
根据得:能回到A点.

◎ 知识点

    专家分析,试题“有一玩具汽车绝缘上表面固定一个带负电物块,它们的总质量m=0.5kg,物块带电量q=-5.0×10-5C。现把玩具汽车放置在如图所示的水平直轨道A点,BC由光滑管道弯曲而成的半圆轨道…”主要考查了你对  【动能定理】  等知识点的理解和应用能力。关于这些知识点的“档案”,你可以点击相应的链接进行查看和学习。



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