【題目】如圖所示，在豎直平面內(nèi)固定的圓形絕緣軌道的圓心為、半徑為，內(nèi)壁光滑，、兩點(diǎn)分別是圓弧的最低點(diǎn)和最高點(diǎn)．該區(qū)間存在方向水平向右的勻強(qiáng)電場(chǎng)，一質(zhì)量為、帶負(fù)電的小球在軌道內(nèi)側(cè)做完整的圓周運(yùn)動(dòng)（電荷量不變），經(jīng)過點(diǎn)時(shí)速度最大，、連線與豎直方向的夾角，重力加速度為．求：

（）求小球所受到的電場(chǎng)力大小；

（）小球在點(diǎn)速度多大時(shí)，小球經(jīng)點(diǎn)時(shí)對(duì)圓軌道的壓力最��？

【答案】（1）（2）

【解析】試題分析：（1）已知帶電小球在光滑的豎直圓軌道內(nèi)做完整的圓周運(yùn)動(dòng)，經(jīng)C點(diǎn)時(shí)速度最大，因此，C點(diǎn)是豎直面內(nèi)圓周運(yùn)動(dòng)的物理“最低點(diǎn)”，也就是小球在C點(diǎn)受力情況滿足合外力完全充當(dāng)向心力，如圖

滿足

因此電場(chǎng)力即

（2）小球在軌道最高點(diǎn)B時(shí)的受力情況如圖所示，

討論：①若在B點(diǎn)時(shí)軌道對(duì)小球的壓力最小等于零．半徑方向的合外力為重力mg，在B點(diǎn)，根據(jù)圓周運(yùn)動(dòng)的條件可獲得，；得：①

②若小球在D點(diǎn)時(shí)的軌道對(duì)小球的壓力最小等于零

則D到B的過程中，重力和電場(chǎng)力做功：得：，

代入數(shù)據(jù)解得：②

根據(jù)①②兩種情況的討論可知，小球在B點(diǎn)的最小速度為，小球從A到B過程中，只有電場(chǎng)力和重力做了功，又知A.B兩點(diǎn)在同一等勢(shì)面上，該過程電場(chǎng)力做功為0，根據(jù)動(dòng)能定理可得：③，聯(lián)立以上②③兩式可得

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】某中學(xué)物理學(xué)習(xí)興趣小組做“測(cè)定電源電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻”的實(shí)驗(yàn)，他們分別測(cè)了兩個(gè)電源的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻，并利用所測(cè)數(shù)據(jù)繪出兩電源的U-I圖象分別如圖中①②所示，則（ ）

A. 電源①的電動(dòng)勢(shì)比電源②的大

B. 電源①的內(nèi)阻比電源②的小

C. 當(dāng)外接相同的電阻時(shí)，兩電源的輸出功率可能相等

D. 當(dāng)外接相同電阻時(shí)，電源①的輸出功率一定比電源②的輸出功率大

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】下述說法正確的是（ ）

A. 在同一等勢(shì)面上移動(dòng)電荷，電場(chǎng)力不作功

B. 等勢(shì)面上各點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)大小一定相等

C. 電場(chǎng)中電勢(shì)高處，電荷的電勢(shì)能就大

D. 電場(chǎng)強(qiáng)度大處，電荷的電勢(shì)能就大

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】（多選）如圖所示，氕、氘、氚的原子核自初速度為零經(jīng)同一電場(chǎng)加速后，又經(jīng)同一勻強(qiáng)電場(chǎng)偏轉(zhuǎn)，最后打在熒光屏上，那么（ ）

A．經(jīng)過加速電場(chǎng)的過程中，靜電力對(duì)氚核做的功最多

B．經(jīng)過偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)的過程中，靜電力對(duì)三種核做的功一樣多

C．三種原子核打在屏上的速度一樣大

D．三種原子核都打在屏的同一位置上

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】已知半徑一定的小球在空中下落過程中受到的空氣阻力f正比于運(yùn)動(dòng)速率v，即滿足f=kv。比例系數(shù)k只與小球半徑和空氣密度有關(guān)�，F(xiàn)將半徑相同的實(shí)心鐵球和實(shí)心塑料球在空中由靜止開始下落，小球下落過程中的加速度與速度關(guān)系圖象如圖所示，已知空氣密度均勻。則下列說法中正確的是

A. 鐵球?qū)?yīng)于圖中的a0值較大

B. 鐵球在圖中的vm值較大

C. 兩球從開始下落至下落同樣高度，鐵球所用時(shí)間較長(zhǎng)

D. 鐵球從開始下落至速度達(dá)到鐵球所對(duì)應(yīng)的vm位移較大

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，一理想變壓器原線圈接入一交流電源，副線圈電路中均為固定電阻，開關(guān)S是閉合的.和為理想電壓表，讀數(shù)分別為和;和為理想電流表，讀數(shù)分別為和.現(xiàn)斷開S，數(shù)值不變，下列推斷中正確的是( )

A. 變小、變小 B. 不變、變大

C. 變小、變小 D. 變大、變大

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，理想變壓器原線圈接在交流電源上，圖中各電表均為理想電表，下列說法正確的是（ ）

A．當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑動(dòng)觸頭P向上滑動(dòng)時(shí)，R1消耗的功率變大

B．當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑動(dòng)觸頭P向上滑動(dòng)時(shí)，電壓表V示數(shù)變大

C．當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑動(dòng)觸頭P向上滑動(dòng)時(shí)，電流表A1示數(shù)變小

D．若閉合開關(guān)S，則電流表A1示數(shù)變大，A2示數(shù)變大

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示為回旋加速器的示意圖。兩個(gè)靠得很近的D形金屬盒處在與盒面垂直的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，一質(zhì)子從加速器的A處開始加速。已知D型盒的半徑為R，磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，高頻交變電源的電壓為U、頻率為f，質(zhì)子質(zhì)量為m，電荷量為q.下列說法錯(cuò)誤的是（ ）

A. 質(zhì)子的最大速度不超過2πRf

B. 質(zhì)子的最大動(dòng)能為

C. 增大B，并適當(dāng)增大f，可增大質(zhì)子的最大速度

D. 電壓U越大，質(zhì)子的最大動(dòng)能越大

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖中虛線為勻強(qiáng)電場(chǎng)中與場(chǎng)強(qiáng)方向垂直的等間距平行直線，兩粒子M、N質(zhì)量相等，所帶電荷的絕對(duì)值也相等．現(xiàn)將M、N從虛線上的O點(diǎn)以相同速率射出，兩粒子在電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的軌跡分別如圖中兩條實(shí)線所示．點(diǎn)a、b、c為實(shí)線與虛線的交點(diǎn)，已知O點(diǎn)電勢(shì)高于c點(diǎn)電勢(shì)．若不計(jì)重力，則(　　)

A. M帶負(fù)電荷，N帶正電荷

B. N在a點(diǎn)的速度與M在c點(diǎn)的速度大小相同

C. N在從O點(diǎn)運(yùn)動(dòng)至a點(diǎn)的過程中克服電場(chǎng)力做功

D. M在從O點(diǎn)運(yùn)動(dòng)至b點(diǎn)的過程中，電場(chǎng)力對(duì)它做的功等于零

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