(8分)、如圖所示,一半徑為R的絕緣圓形軌道豎直放置,圓軌道最低點(diǎn)與一條水平軌道相連,軌道都是光滑的.軌道所在空間存在水平向右的勻強(qiáng)電場,場強(qiáng)為E.從水平軌道上的A點(diǎn)由靜止釋放一質(zhì)量為m的帶正電的小球,為使小球剛好在圓軌道內(nèi)做圓周運(yùn)動,求釋放點(diǎn)A距圓軌道最低點(diǎn)B的距離s.已知小球受到的電場力大小等于小球重力的倍.
本題考查的是靜電場與力學(xué)綜合的問題,已知小球受到的電場力大小等于小球重力的倍,使小球剛好在圓軌道內(nèi)做圓周運(yùn)動,臨界點(diǎn)沒有在最高點(diǎn),合力提供向心力,在最高點(diǎn)偏左一點(diǎn),合力為,根據(jù)幾何關(guān)系可得臨界點(diǎn)的高度為,到豎直方向的距離為,在臨界點(diǎn)的動能為,在軌道最低點(diǎn)速度為v1,根據(jù)動能定理,,解得。
練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源:不詳 題型:計算題

三塊相同的金屬平板A、B、D自上而下水平放置,間距分別為h和d,如圖所示.A、B兩板中心開孔,在A板的開孔上擱有一金屬容器P,與A板接觸良好,其內(nèi)盛有導(dǎo)電液體.A板通過閉合的電鍵K與電動勢為E0的電池正極相連,B板與電池負(fù)極相連并接地.容器P內(nèi)液體在底部小孔O處形成質(zhì)量為m,帶電量為q的液滴后自由下落,穿過B板的開孔O′落到D板上,其電荷被D板吸附,液體隨即蒸發(fā).接著容器底部又形成相同的液滴自由下落,如此繼續(xù).設(shè)整個裝置放在真空中.

(1)第一個液滴到達(dá)D板時的速度為多少?
(2)D板最終可達(dá)到多高的電勢?
(3)設(shè)液滴的電量是A板所帶電量的a倍(a=0.02),A板與B板構(gòu)成的電容器的電容為C0=5×10-12F,E0=1000V,m=0.02g,h=d=5cm.試計算D板最終的電勢值.(g=10m/s2)
(4)如果電鍵K不是始終閉合,而只是在第一個液滴形成前閉合一下,隨即打開,其他條件與(3)相同.在這種情況下,D板最終可達(dá)到的電勢值為多少?說明理由.

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

如圖所示為空間某一電場的電場線,a、b兩點(diǎn)為其中一條豎直向下的電場線上的兩點(diǎn),這兩點(diǎn)的高度差為h,一個質(zhì)量為m、帶電量為+q的小球從a點(diǎn)靜止釋放后沿電場線運(yùn)動到b點(diǎn)時速度大小為,則下列說法中正確的有
A.質(zhì)量為m、帶電量為+2q的小球從a點(diǎn)靜止釋放后沿電場線運(yùn)動到b點(diǎn)時速度大小為2
B.質(zhì)量為m、帶電量為-q的小球從a點(diǎn)靜止釋放后沿電場線運(yùn)動到b點(diǎn)時速度大小為2
C.質(zhì)量為m、帶電量為-q的小球從a點(diǎn)靜止釋放后沿電場線運(yùn)動到b點(diǎn)時速度大小為
D.質(zhì)量為m、帶電量為-2q的小球從a點(diǎn)靜止釋放后將在ab間來回振動。

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

如圖所示,從靜止出發(fā)的電子經(jīng)加速電場加速后,進(jìn)入偏轉(zhuǎn)電場.若加速電壓為U1、偏轉(zhuǎn)電壓為U2,要使電子在電場中的偏移距離y增大為原來的2倍(在保證電子不會打到極板上的前提下),可選用的方法有          (       )
A.使U1減小為原來的1/2
B.使U2增大為原來的2倍
C.使偏轉(zhuǎn)電場極板長度增大為原來的2倍
D.使偏轉(zhuǎn)電場極板的間距減小為原來的1/2

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

如圖所示,實(shí)線表示勻強(qiáng)電場中的電場線,一帶電粒子(不計重力)經(jīng)過電場區(qū)域后的軌跡如圖中虛線所示,a、b是軌跡上的兩點(diǎn),關(guān)于粒子的運(yùn)動情況,下列說法中可能的是(  )
A.該粒子帶負(fù)電荷,運(yùn)動方向?yàn)橛蒩至b
B.該粒子帶正電荷,運(yùn)動方向?yàn)橛蒩到b
C.該粒子帶正電荷,運(yùn)動方向?yàn)橛蒪至a
D.該粒子帶負(fù)電荷,運(yùn)動方向?yàn)橛蒪至a

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

如圖7所示,在沿水平方向的勻強(qiáng)電場中有a、b兩點(diǎn),已知a、b兩點(diǎn)在同一豎直平面內(nèi),但不在同一電場線上,一個帶電小球在重力和電場力作用下由a點(diǎn)運(yùn)動到b點(diǎn),在這一運(yùn)動過程中,以下判斷正確的是       (  )      
A.帶電小球的動能可能保持不變
B.帶電小球運(yùn)動的軌跡一定是直線
C.帶電小球做的一定是勻變速運(yùn)動
D.帶電小球在a點(diǎn)的速度可能為零

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計算題

在19世紀(jì)末發(fā)現(xiàn)電子以后,美國物理學(xué)家密立根 (R.A.Millikan)在1907年~1913年間就微小油滴所帶電荷量進(jìn)行了多次的測量,比較準(zhǔn)確地測定了電子的電荷量。油滴實(shí)驗(yàn)是物理學(xué)發(fā)展史上具有重要意義的實(shí)驗(yàn)。油滴實(shí)驗(yàn)的原理如圖所示,兩塊水平放置的平行金屬板與電源連接,上、下板分別帶正、負(fù)電荷。油滴從噴霧器噴出后,由于摩擦而帶電,油滴進(jìn)入上板中央小孔后落到勻強(qiáng)電場中,通過顯微鏡可以觀察到油滴的運(yùn)動情況。兩金屬板間的距離為d,忽略空氣對油滴的浮力和阻力,重力加速度為g。

(1)調(diào)節(jié)兩金屬板間的電勢差u,當(dāng)u=Uo時,使某個質(zhì)量為m1的油滴恰好做勻速運(yùn)動。該油滴所帶電荷量q為多少?
(2)若油滴進(jìn)入電場時的速度可以忽略,當(dāng)兩金屬板間的電勢差u=U時,觀察到某個質(zhì)量為m2的油滴進(jìn)入電場后做勻加速運(yùn)動,經(jīng)過時間t運(yùn)動到下極板,求此油滴所帶電荷量Q。

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

如圖所示,一質(zhì)量為m、電荷量為q的小球在電場強(qiáng)度為E、區(qū)域足夠大的勻強(qiáng)電場中,以初速度v0沿ON在豎直面內(nèi)做勻變速直線運(yùn)動。ON與水平面的夾角為30°,重力加速度為g,且mg=Eq,則(    )
A.電場方向豎直向上
B.小球運(yùn)動的加速度大小為g
C.小球上升的最大高度為
D.若小球在初始位置的電勢能為零,則小球電勢能的最大值為

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

如圖所示,質(zhì)量為m的帶負(fù)電的小物塊處于傾角為37°的光滑斜面上,當(dāng)整個裝置處于豎直向下的勻強(qiáng)電場中時,小物塊恰處于靜止。現(xiàn)將電場方向突然改為水平向右,而場強(qiáng)大小不變,則
A.小物塊仍靜止B.小物塊沿斜面加速上滑
C.小物塊沿斜面加速下滑D.小物塊將脫離斜面運(yùn)動

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