如圖所示,在豎直平面內,AB為水平放置的絕緣粗糙軌道,CD為豎直放置的足夠長絕緣粗糙軌道,AB與CD通過四分...

來源:國語幫 1.36W

問題詳情:

 如圖所示,在豎直平面內,AB為水平放置的絕緣粗糙軌道CD為豎直放置的足夠長絕緣粗糙軌道,ABCD通過四分之一絕緣光滑圓弧形軌道平滑連接,圓弧的圓心為O,半徑R=0.50 m,軌道所在空間存在水平向右的勻強電場,電場強度的大小E=1.0×104 N/C,現有質量m=0.60 kg,電荷量q=8.0×10-4 C的帶電體(可視為質點),從A點由靜止開始運動,已知sAB=1.0 m,帶電體與軌道ABCD間的動摩擦因數均為0.5。假定帶電體與軌道之間的最大靜摩擦力和滑動摩擦力相等。求:(取g=10 m/s2)結果保留根號

(1)帶電體運動到圓弧形軌道C點時的速度;

(2)在運動的過程中,最大的速度是多少?

(3)在帶電體穩定後,全過程產生的摩擦熱是多少?

 如圖所示,在豎直平面內,AB為水平放置的絕緣粗糙軌道,CD為豎直放置的足夠長絕緣粗糙軌道,AB與CD通過四分...

【回答】

(1)  如圖所示,在豎直平面內,AB為水平放置的絕緣粗糙軌道,CD為豎直放置的足夠長絕緣粗糙軌道,AB與CD通過四分... 第2張;(2)  如圖所示,在豎直平面內,AB為水平放置的絕緣粗糙軌道,CD為豎直放置的足夠長絕緣粗糙軌道,AB與CD通過四分... 第3張m/s;(3) 9J

【解析】(1)對帶電體由AC 列動能定理得:

 如圖所示,在豎直平面內,AB為水平放置的絕緣粗糙軌道,CD為豎直放置的足夠長絕緣粗糙軌道,AB與CD通過四分... 第4張

解得

 如圖所示,在豎直平面內,AB為水平放置的絕緣粗糙軌道,CD為豎直放置的足夠長絕緣粗糙軌道,AB與CD通過四分... 第5張

 如圖所示,在豎直平面內,AB為水平放置的絕緣粗糙軌道,CD為豎直放置的足夠長絕緣粗糙軌道,AB與CD通過四分... 第6張 如圖所示,在豎直平面內,AB為水平放置的絕緣粗糙軌道,CD為豎直放置的足夠長絕緣粗糙軌道,AB與CD通過四分... 第7張

(2)將qEG合成得合力與水平夾37°,過O點做G′平行線與圓弧BC交點為E即為速度最大點;由E→C 對帶電體列動能定理得:

 如圖所示,在豎直平面內,AB為水平放置的絕緣粗糙軌道,CD為豎直放置的足夠長絕緣粗糙軌道,AB與CD通過四分... 第8張

解得

 如圖所示,在豎直平面內,AB為水平放置的絕緣粗糙軌道,CD為豎直放置的足夠長絕緣粗糙軌道,AB與CD通過四分... 第9張

(3)帶電體穩定後,在C點速度恰好為0,由AC 列動能定理得:

 如圖所示,在豎直平面內,AB為水平放置的絕緣粗糙軌道,CD為豎直放置的足夠長絕緣粗糙軌道,AB與CD通過四分... 第10張

 如圖所示,在豎直平面內,AB為水平放置的絕緣粗糙軌道,CD為豎直放置的足夠長絕緣粗糙軌道,AB與CD通過四分... 第11張

解得

Q=9J

知識點:動能和動能定律

題型:計算

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