【題目】如圖所示絕緣的半徑為R的光滑圓環(huán)，放在豎直平面內(nèi)，環(huán)上套有一個(gè)質(zhì)量為m，帶電量為+q的小環(huán)，它們處在水平向右的勻強(qiáng)電場中，電場強(qiáng)度為E（如圖所示），小環(huán)從最高點(diǎn)A由靜止開始滑動(dòng)，

（1）當(dāng)小環(huán)通過與大環(huán)圓心等高的B點(diǎn)時(shí)大環(huán)對它的彈力；

（2）當(dāng)小環(huán)通過最低點(diǎn)C時(shí)，大環(huán)對它的彈力？

（3）若E=，則小環(huán)在光滑圓環(huán)上運(yùn)動(dòng)的最大速度在什么位置？值是多少？

【答案】(1) (2) (3)

【解析】

（1）小環(huán)由A到B的過程中，根據(jù)動(dòng)能定理（設(shè)通過B點(diǎn)時(shí)速度大小為vB）：

……………………①

小環(huán)通過B點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)方程為：

……………………②

解方程①和②，可知小環(huán)通過B點(diǎn)時(shí)，大環(huán)對它的彈力指向環(huán)心O，大小為

……………………③

（2）小環(huán)由A到C的過程中，根據(jù)動(dòng)能定理：

………………④

小環(huán)通過C點(diǎn)時(shí)的運(yùn)動(dòng)方程為

……………⑤

解方程④和⑤得：

……………………⑥

（3）因則重力與電場力的合力恒為：

F合==mg

當(dāng)合力與圓心共線，切向加速度為0時(shí)，速度有最大值

tanθ=

則：θ=45°……………………⑦

即：BC圓弧的中點(diǎn)位置……………………⑧

重力下降的高度為：H=R+Rcos45°

沿電場力水平移動(dòng)的距離為：d=Rsin45°

由動(dòng)能定理：

mgH+qEd=……………………⑨

速度最大值為：

……………………⑩

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖(甲),輕桿一端與一小球相連,另一端連在光滑固定軸上.現(xiàn)使小球在豎直平面內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng),到達(dá)某一位置開始計(jì)時(shí),取水平向右為正方向,小球的水平分速度vx隨時(shí)間t的變化關(guān)系如圖(乙)所示.不計(jì)空氣阻力,下列說法正確的是

A. 在t1時(shí)刻小球通過最低點(diǎn)

B. 圖(乙)中S1面積的數(shù)值為0.8m

C. 圖(乙)中S1和S2的面積不相等

D. 圖線第一次與橫軸的交點(diǎn)對應(yīng)小球的速度為4m/s

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】（1）在探究平拋運(yùn)動(dòng)的規(guī)律時(shí)，可以選用下列各種裝置圖，以下操作合理的是（___）

A.選用裝置1研究平拋物體豎直分運(yùn)動(dòng)，應(yīng)該用眼睛看A、B兩球是否同時(shí)落地

B.選用裝置2要獲得穩(wěn)定的細(xì)水柱顯示平拋軌跡，豎直管上端A一定要高于水面

C.選用裝置3要獲得鋼球的平拋軌跡，每次一定要從斜槽上同一位置由靜止釋放

D.除上述裝置外，也能用數(shù)碼照相機(jī)拍攝鋼球做平拋運(yùn)動(dòng)時(shí)每秒15幀的錄像獲得平拋軌跡

（2）如圖a是研究小球在斜面上平拋運(yùn)動(dòng)的實(shí)驗(yàn)裝置；每次將小球從弧型軌道同一位置靜止釋放，并逐漸改變斜面與水平地面之間的夾角，獲得不同的射程x，最后做出如圖b所示的x-tanθ圖象，g=10m/s2則：

由圖b可知，小球在斜面頂端水平拋出時(shí)的初速度v0=______ 實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)超過后60°后，小球?qū)⒉粫?huì)掉落在斜面上，則斜面的長度為______ ．

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】隨著世界航空事業(yè)的發(fā)展，深太空探測已逐漸成為各國關(guān)注的熱點(diǎn)。假設(shè)深太空中有一顆外星球，質(zhì)量是地球質(zhì)量的2倍，半徑是地球半徑的 ，則下列判斷正確的（ ）

A. 該外星球的同步衛(wèi)星周期一定小于地球同步衛(wèi)星周期

B. 某物體在該外星球表面上所受重力是它在地球表面上所受重力的8倍

C. 該外星球上第一宇宙速度是地球上第一宇宙速度的2倍

D. 繞該外星球的人造衛(wèi)星和以相同軌道半徑繞地球的人造衛(wèi)星運(yùn)行速度相同

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】2016年3月下旬某日，江西贛南出現(xiàn)的新一輪強(qiáng)降雨使多處道路受損．交警提示廣大駕駛員：請減速慢行，謹(jǐn)慎駕駛．高速公路上甲、乙兩車在同一車道上同向行駛，甲車在前，乙車在后，速度均為v0＝30 m/s，相距s0＝100 m，t＝0時(shí)，甲車遇緊急情況后，甲、乙兩車的加速度隨時(shí)間變化的關(guān)系分別如圖甲、乙所示，以運(yùn)動(dòng)方向?yàn)檎较�，則：

(1)兩車在0～9 s內(nèi)何時(shí)相距最近？最近距離是多少？

(2)若要保證t＝12 s時(shí)乙車在甲車后109 m，則圖乙中a0應(yīng)是多少？

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】一列簡諧橫波某時(shí)刻的波形如圖甲所示，從該時(shí)刻開始計(jì)時(shí)，圖中質(zhì)點(diǎn)A的振動(dòng)圖象如圖乙所示。則

A. 這列波的波速是25m/s

B. 這列波沿x軸負(fù)方向傳播

C. 質(zhì)點(diǎn)A在任意的1s內(nèi)所通過的路程都是0.4m

D. 若此波遇到另一列波并發(fā)生穩(wěn)定干涉現(xiàn)象，則另一列波的頻率為0.8Hz

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，質(zhì)量為km小球a，用l1=0.4m的細(xì)線懸掛于O1點(diǎn)，質(zhì)量為m小球b，用l2=0.8m的細(xì)線懸掛于O2點(diǎn)，且O1、O2兩點(diǎn)在同一條豎直線上。讓小球a靜止下垂，將小球b向右拉起，使細(xì)線水平，從靜止釋放，兩球剛好在最低點(diǎn)對心相碰。相碰后，小球a向左擺動(dòng)，細(xì)線與豎直方向最大偏角為600，兩小球可視為質(zhì)點(diǎn)，空氣阻力忽略不計(jì)，僅考慮首次碰撞。取g=10m/s2。求：

（1）討論k可能的取值范圍

（2）所有滿足題干要求的碰撞情形中，k取何值時(shí)？機(jī)械能損失最多。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】一個(gè)傾角為θ=37°的斜面固定在水平面上，一個(gè)質(zhì)量為m=1.0kg的小物塊（可視為質(zhì)點(diǎn)）以v0=4.0m/s的初速度由底端沿斜面上滑，小物塊與斜面的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.25．若斜面足夠長已知sin37°=0.6，cos37°=0.8，g取10m/s2，求：

（1）小物塊沿斜面上滑時(shí)的加速度大小

（2）小物塊上滑的最大距離；

（3）小物塊返回時(shí)的加速度大小．

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，質(zhì)量為2m、m的小滑塊P、Q，P套固定豎直桿上，Q放在水平地面上。P、Q間通過鉸鏈用長為L的剛性輕桿連接，一輕彈簧左端與Ｑ相連，右端固定在豎直桿上，彈簧水平，當(dāng)α=30°時(shí)，彈簧處于原長。當(dāng)α=30°時(shí)，P由靜止釋放，下降到最低點(diǎn)時(shí)α變?yōu)?/span>60°，整個(gè)運(yùn)動(dòng)過程中，P、Q始終在同一豎直平面內(nèi)，彈簧在彈性限度內(nèi)，忽略一切摩擦，重力加速度為g。則P下降過程中

A. P、Q組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒

B. 彈簧彈性勢能最大值為

C. 豎直桿對P的彈力始終大于彈簧彈力

D. P下降過程中動(dòng)能達(dá)到最大前，Q受到地面的支持力小于3mg

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