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1、江山实验中学高三物理补充练习（10）1如图所示，直角三角形的斜边AC（足够长）倾角为30，底边BC长为2L，处在水平位置，斜边AC是光滑绝缘的，在底边BC的中点处O放置一个正点电荷，其电量为Q，有一个质量是m，电量为q的带负电的小球，从斜面顶端A点处沿斜边滑下，滑到斜边上的垂足D时，速度为V，求它刚刚滑到C点时的速度大小和加速度大小2.如图，在水平匀强电场中，固定一个半径为，的绝缘细管，管内光滑，管面水平(管横截面的半径远小于r)，匀强电场的场强大小为E，方向与直径AB平行，在管的圆心O处放置一个电荷量为+Q的点电荷。假设另有一个带电荷量为+q、质量为m的小球，恰好能在管内完成圆周运动，求 (
2、1)它从A点运动到B点电势能的变化为多少? (2)小球运动的最大速率为多少? (3)管对小球的最大水平弹力为多少?3如图所示电路中，甲、乙两个毫安表的内阻均为6，R3R412，S断开时，AB之间电阻为3，S闭合时，甲、乙两个毫安表的示数之比为2，求R1、R2的阻值各为多少？4一轻质弹簧直立在地面上，其劲度系数为，在弹簧的上端与空心物体A连接，物体B置于A内，B的上下表面恰与A接触，如图13所示。A和B的质量均为1kg，先将A向上抬高使弹簧伸长5cm后从静止释放，A和B一起做上下方向的简谐运动，已知弹簧的弹性势能决定于弹簧形变大小（g取，阻力不计）求：（1）物体A的振幅 （2）物体B的最大速率（
3、3）在最高点和最低点A对B的作用力5如图所示，用折射率n=的玻璃制成的三棱镜截面。平行光线由AB面入射，从BC面射出时光线与BC面垂直。则斜射到AB面上光线的入射角是多少？斜射到AB面上的光束，并能从BC面上射出的那部分光束宽度是AB边长的多少倍？6近期科学中文版的文章介绍了一种新技术航天飞缆，航天飞缆是用柔性缆索将两个物体连接起来在太空飞行的系统。飞缆系统在太空飞行中能为自身提供电能和拖曳力，它还能清理“太空垃圾” 等。从1967年至1999年的17次试验中，飞缆系统试验已获得部分成功。该系统的工作原理可用物理学的基本定律来解释。 下图为飞缆系统的简化模型示意图，图中两个物体P、Q的质量分别
4、为mP、mQ，柔性金属缆索长为l，外有绝缘层，系统在近地轨道作圆周运动运动过程中Q距地面高为h。设缆索总保持指向地心，P的速度为vP。已知地球半径为R，地面的重力加速度为g。（1）飞缆系统在地磁场中运动，地磁场在缆索所在处的磁感应强度大小为B，方向垂直于纸面向外。设缆索中无电流，问缆索P、Q哪端电势高？此问中可认为缆索各处的速度均近似等于vP，求P、Q两端的电势差；（2）设缆索的电阻为R1，如果缆索两端物体P、Q通过周围的电离层放电形成电流，相应的电阻为R2，求缆索所受的安培力多大；（3）求缆索对Q的拉力FQ。 1由几何知识BOD为一个等边三角形B、D、C三点是以O为圆心，半径为L的圆周上的三
5、个点，对放在O点处的点电荷Q来说，B、C、D三点在同一等势线上，小球从D点运动到C点过程中，电场力做的功为0，故小球从D到C过程中，仅有重力做功，机械能守恒又由几何知识hPDLsin60又由机械能守恒定律解出小球在C点处受重力，斜面弹力和电场力作用，其加速度方向沿斜面向下依牛顿第二定律解出2. 解：(1)点电荷Q，形成的电场中AB两点电势相等，故UAB=E2r 由A到B电场力做功WAB=qUAB=2qEr 电势能减少EP=2qEr (2)小球在A点速率为零，在B点速度最大，由动能定理 WAB=mvB2/2-0 由、解得vB=2 (3)在B点球受水平弹力最大，+Q在B点产生向右的场强 E=kQ/
6、r2 B点的合场强为EB=E+E 在B点，对小球由牛顿第二定律得：FN-EBq=mvB2/r 由得FN=(E+kQ/r2)q+4qE3. 解答：断开时，、间的电阻为，于是 闭合时，设流过甲表的电流为I，则流过乙表的电流为2I，于是 由此可解得 4. 振子在平衡位置时，所受合力为零，设此时弹簧被压缩x。 开始释放时振子处在最大位移处，故振幅A为：A=5cm+5cm=10cm 由于开始时弹簧的伸长量恰等于振子在平衡位置时弹簧的压缩量，故弹性势能相等，设振子的最大速率为v，从开始到平衡位置，根据机械能守恒定律： 即B的量大速率为1.4m/s在最高点，振子受到的重力和弹力方向相同，根据牛顿第二定律：
7、A对B的作用力方向向下，其大小为： 在最低点，振子受到的重力和弹力方向相反，根据牛顿第二定律： A对B的作用力方向向上，其大小为 ： 5要使光线从BC面射出时光线与BC面垂直，那么在三棱镜中的入射光线也必与BC面垂直，这样的入射光线只有经AC面全反射才能获得，如图所示。此时：900300600r 1800900 300 300 300根据光的折射定律得：sin i n sin r i600斜射到AB面上的光束，并能从BC面上射出的那部分光束的边界右图，其中射向AO段的能从BC面垂直射出，OB段则不能ABBCOBAB3 OBAO AB6（1）缆索的电动势 EBlv0 P、Q两点电势差UPQBlvP，P点电势高 缆索电流 安培力（2）Q的速度设为vQ，Q受地球引力和缆索拉力FQ作用 P、Q角速度相等 又 联立、解得