(18分)如图所示,现有一个小物块,质量为m=80g,带上正电荷q=210-4C。与水平的轨道之间的滑动摩擦系数m=0.2,在一个水平向左的匀强电场中,E=4103V/m,在水平轨道的末端N处

首页 > 考试 > 物理 > 高中物理 > 动能定理/2022-11-05 / 加入收藏 / 阅读 [打印]

◎ 题目

(18分)如图所示,现有一个小物块,质量为m=80g,带上正电荷q =210-4C。与水平的轨道之间的滑动摩擦系数m= 0.2,在一个水平向左的匀强电场中,E = 4103V/m,在水平轨道的末端N处,连接一个光滑的的半圆形轨道,半径为R=40cm,取g = 10m/s2,求:

(1)若小物块恰能运动到轨道的最高点L,那么小物块应从距N点多远处的A点释放?
(2)如果小物块在上小题中的位置A释放,当它运动到P点(轨道中点)时轨道对它的支持力等于多少?
(3)小物块在位置A释放,当运动到N点时,突然撤去电场,同时加一匀强磁场,磁感应强度,方向垂直纸面向里,问能否运动到L点?(回答:“能”或“不能”即可)如果小物块最后能落回到水平面MN上,则刚到达MN时小物块的速度大小为多少?

◎ 答案

(1)(2)(3)能   

◎ 解析


试题分析:(1)物块能通过轨道最高点L的条件是
      (2分)             (1分)
A到L过程根据动能定理有:        (2分)
解得             (1分)
(2)物块由P到L过程根据动能定理有:
         (2分)
VP=2m/s     (1分)
P点水平方向的支持力和电场力的合力提供向心力:         (2分)
          (1分)
(3)去电场,加磁场后,洛伦兹力与速度垂直,垂直圆弧面向外,而且到达N点的速度与之前相同,所有能到达L点           (3分)
小物块从N点运动到最高点再落回到MN水平面时过程,外力没有做功,所以速度的大小等于第一次经过N点时的速度大小。
由动能定理:
       (2分)(或考虑物块N由L到过程,解答也可)
vt==       (1分)

◎ 知识点

    专家分析,试题“(18分)如图所示,现有一个小物块,质量为m=80g,带上正电荷q=210-4C。与水平的轨道之间的滑动摩擦系数m=0.2,在一个水平向左的匀强电场中,E=4103V/m,在水平轨道的末端N处…”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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