光滑絕緣半球槽的半徑為R,處在水平向右的勻強電場中,一質(zhì)量為m的帶電小球從槽的右端A處(與球心等高)無初速沿軌道滑下,滑到最低點B時,球?qū)壍赖膲毫?mg。求

(1)小球從A到B的過程中受到的電場力做的功及電場力的大小
(2)帶電小球在滑動過程中的最大速度

(1);(2)

解析試題分析:(1)設小球運動到最底位置B時速度為v,此時

設電場力大小為F,做功為W,由題意,小球從A處沿槽滑到最底位置B的過程中,
根據(jù)動能定理

由以上兩式得:
電場力做負功,說明電場力方向水平向右。
電場力的大小
(2)小球在滑動過程中最大速度的條件:
是小球沿軌道運動過程某位置時切向合力為零,
設此時小球和圓心間的連線與豎直方向的夾角
為θ,如圖

mgsinθ="Fcosθ" 得:tanθ= 
小球由A處到最大速度位置的過程中
mgRcosθ-mgR(1-sinθ)=  mvm2-0
得:vm=.
考點:帶電粒子在復合場中的運動,勻速圓周運動,動能定理

練習冊系列答案
相關習題

科目:高中物理 來源: 題型:計算題

(12分)如圖,一個質(zhì)量為m的小球(可視為質(zhì)點)以某一初速度從A點水平拋出,恰好從圓管BCD的B點沿切線方向進入圓弧,經(jīng)BCD從圓管的最高點D射出,恰好又落到B點.已知圓弧的半徑為R且A與D在同一水平線上,BC弧對應的圓心角θ=60°,不計空氣阻力.求:

(1)小球從A點做平拋運動的初速度v0的大。
(2)在D點處管壁對小球的作用力N;
(3)小球在圓管中運動時克服阻力做的功Wf

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科目:高中物理 來源: 題型:計算題

(14分)如圖所示,有一電子(電荷量為e)經(jīng)電壓U0加速后,進入兩塊間距為d、電壓為U的平行金屬板間.若電子從兩板正中間垂直電場方向射入,且正好能穿過電場,

求:(1)金屬板AB的長度L;
(2)電子穿出電場時的動能.

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科目:高中物理 來源: 題型:計算題

(10分)質(zhì)量為M="2" kg的木板若固定在光滑的水平地面上,質(zhì)量為m="0.04" kg的子彈以速度v1="500" m/s射入,射出時子彈速度v2="300" m/s,如圖所示,今將釘子拔掉,子彈穿出木塊后的速度多大?(設前后兩次子彈和木塊的作用力相同)

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科目:高中物理 來源: 題型:計算題

(18分)如圖所示,一個質(zhì)量為的長木板靜止在光滑的水平面上,并與半徑為光滑圓弧形固定軌道接觸(但不粘連),木板的右端到豎直墻的距離為;另一質(zhì)量為2的小滑塊從軌道的最高點由靜止開始下滑,從圓弧的最低點A滑上木板。設長木板每次與豎直墻的碰撞時間極短且無機械能損失。已知滑塊與長木板間的動摩擦因數(shù)為。試求

(1)滑塊到達A點時對軌道的壓力的大小
(2)若滑塊不會滑離長木板,試討論長木板與墻第一次碰撞前的速度的關系
(3)若S足夠大,為了使滑塊不滑離長木板,板長應滿足什么條件

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科目:高中物理 來源: 題型:計算題

如圖所示,一質(zhì)量為M、長為L的長方形木板B放在光滑水平地面上,在其右端放一質(zhì)量為m的小木塊A,m<M,F(xiàn)以地面為參照系給A、B以大小相等、方向相反的初速度V0,使A開始向左運動、B開始向右運動,最后A剛好沒有滑離B板。求:

(1)它們最后的速度大小和方向
(2)A、B系統(tǒng)損失的機械能
(3)小木塊A向左運動到達的最遠方(從地面上看)離出發(fā)點的距離。

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科目:高中物理 來源: 題型:計算題

質(zhì)量M=1kg的物體,在水平拉力F的作用下,沿粗糙水平面運動,經(jīng)過位移4m時,拉力F停止作用,運動到位移是8m時物體停止,運動過程中EK-S的圖線如圖所示。求:

(1)物體的初速度多大?
(2)物體和平面間的摩擦系數(shù)為多大?      
(3)拉力F的大小?(g取10m/s2)                 

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科目:高中物理 來源: 題型:計算題

如圖所示,光滑水平面AB與一半圓開軌道在B點相連,軌道位于豎直面內(nèi),其半徑為R,一個質(zhì)量為m的物塊靜止在水平面上,現(xiàn)向左推物塊使其壓緊輕質(zhì)彈簧,然后放手,物塊在彈力作用下獲得一速度,當它經(jīng)B點進入半圓軌道瞬間,對軌道的壓力為其重力的8倍,之后向上運動恰好能完成半圓周運動到達C點,重力加速度為g。求;

(1)彈簧彈力對物塊做的功
(2)物塊從B到C摩擦阻力做的功
( 3)物塊離開C點后,再落回到水平面上時相對于C點的水平距離

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科目:高中物理 來源: 題型:單選題

如圖所示,小明在玩蹦蹦桿。在小明將蹦蹦桿中的彈簧向下壓縮的過程中,小明的重力勢能、彈簧的彈性勢能的變化是

A.重力勢能減小,彈性勢能增大
B.重力勢能增大,彈性勢能增大
C.重力勢能減小,彈性勢能減小
D.重力勢能增大,彈性勢能減小

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同步練習冊答案