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)B點(diǎn)與一條水平軌道相連,軌道是光滑的,軌道所在空間存在水平向右、場強(qiáng)為E的勻強(qiáng)電場,從水平軌道上的A點(diǎn)由靜止釋放一質(zhì)量為m帶正電的小球,設(shè)A、B間的距離為S。已知小球受到的電場力大小等于小球重力的3/4倍,C點(diǎn)為圓形軌道上與圓心O的等高點(diǎn)。(重力加速度為g)

(1)若S=2R,求小球運(yùn)動(dòng)到C點(diǎn)時(shí)對軌道的壓力大小;
(2)為使小球剛好在圓軌道內(nèi)完成圓周運(yùn)動(dòng),求S的值。
(1)  (2)

試題分析:(1)當(dāng)小球從A點(diǎn)釋放,在電場力作用下運(yùn)動(dòng),從A到C點(diǎn)電場力做正功,重力做負(fù)功,應(yīng)用動(dòng)能定理得:
到達(dá)C點(diǎn)時(shí),小球受到的支持力和電場力提供向心力,即:
則小球?qū)壍赖膲毫εc受到的支持力相對為:FN  =        6分
(2)為了使小球剛好在圓周軌道內(nèi)運(yùn)動(dòng),小球到達(dá)某點(diǎn)時(shí)恰好受到重力和電場力,此時(shí)有:




從A點(diǎn)到該點(diǎn)時(shí)據(jù)動(dòng)能定理有:
則可以計(jì)算得:S  =        6分
練習(xí)冊系列答案
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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計(jì)算題

如圖,一條長為L的細(xì)線上端固定,下端拴一個(gè)質(zhì)量為m的帶電為q的小球,將它置于一方向水平向右的勻強(qiáng)電場中,使細(xì)線豎直拉直時(shí)小球在A點(diǎn)靜止釋放,當(dāng)細(xì)線離開豎直位置偏角α=60°時(shí),小球速度為0。

(1)求:①小球帶電性質(zhì)②電場強(qiáng)度E
(2)要小球恰好完成豎直圓周運(yùn)動(dòng),求A點(diǎn)釋放小球時(shí)應(yīng)有初速度vA(可含根式)

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

如圖所示,一帶電小球質(zhì)量為,用絲線懸掛于O點(diǎn),在豎直面內(nèi)擺動(dòng),最大擺角為600,水平磁場垂直于小球擺動(dòng)的平面,當(dāng)小球自左方擺到最低點(diǎn)時(shí),懸線上的張力恰為零,則小球自右方擺到最低點(diǎn)時(shí)懸線上的張力為   (   )
A.0B.C.D.

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

如圖所示,長為L、傾角為的光滑絕緣斜面處于電場中,一帶電量為、質(zhì)量為的小球,以初速度從斜面底端A點(diǎn)開始沿斜面上滑,當(dāng)?shù)竭_(dá)斜面頂端B點(diǎn)時(shí),速度仍為,則(       )

A.A、B兩點(diǎn)間的電壓一定等于
B.小球在B點(diǎn)的電勢能一定大于在A點(diǎn)的電勢能
C.若電場是勻強(qiáng)電場,則該電場的電場強(qiáng)度的最大值為
D.若該電場是斜面中點(diǎn)正上方某點(diǎn)的點(diǎn)電荷Q產(chǎn)生的,則Q一定是正電荷

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計(jì)算題

某金屬板M受到某種紫外線照射時(shí)會(huì)不停地發(fā)射電子,射出的電子具有不同的方向,其速度大小也不相同。在M旁放置一個(gè)金屬網(wǎng)N。如果用導(dǎo)線將MN連接起來,M射出的電子落到N上便會(huì)沿導(dǎo)線返回M,從而形成電流,F(xiàn)在不把M、N直接相連,而如圖所示在M、N之間加一個(gè)電壓U,發(fā)現(xiàn)當(dāng)U>12.5V時(shí)電流表中就沒有電流。問:被這種紫外線照射出的電子,最大速度是多少?(已知電子質(zhì)量me=0.91×10-30kg)

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計(jì)算題

分)如圖所示,空間存在著強(qiáng)度E=方向豎直向上的勻強(qiáng)電場,在電場內(nèi)一長為的絕緣細(xì)線,一端固定在O點(diǎn),一端拴著質(zhì)量m、電荷量q的小球.現(xiàn)將細(xì)線拉直到水平位置,使小球由靜止釋放,當(dāng)小球運(yùn)動(dòng)最高點(diǎn)時(shí)細(xì)線受到的拉力恰好達(dá)到它能承受的最大值而斷裂.求:

(1)小球運(yùn)動(dòng)最高點(diǎn)時(shí)的速度;
(2)細(xì)線能承受的最大拉力;
(3)從斷線開始計(jì)時(shí),在t=時(shí)刻小球與O點(diǎn)的距離。

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

如圖所示,A和B是置于真空中的兩平行金屬板,所加電壓為U。一帶負(fù)電的粒子以初速度v0由A板小孔水平射入電場中,粒子剛好能達(dá)到金屬板B。如果要使粒子剛好達(dá)到兩板間距離的一半處,可采取的辦法有:(  )

A、初速度為v0/2,電壓U不變      B、初速度為v0/2,電壓為U/2
C、初速度為v0,電壓為2U        D、初速度為v0,電壓為

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

一帶電的粒子射入一固定帶正電的點(diǎn)電荷Q形成的電場中,沿圖中虛線由a點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到b點(diǎn),a、b兩點(diǎn)到點(diǎn)電荷的距離分別是ra、rb,且ra>rb,若粒子只受電場力,則在這一過程中
A.粒子在a點(diǎn)的電勢一定高于b點(diǎn)的電勢
B.粒子在a點(diǎn)的動(dòng)能一定高于b點(diǎn)的動(dòng)能
C.粒子在a點(diǎn)的電勢能一定高于b點(diǎn)的電勢能
D.粒子在b點(diǎn)的加速度一定小于在a點(diǎn)的加速度

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

如圖所示,光滑水平面上有一長為L的小車,在小車的一端放有一物體,在物體上施一水平恒力F,使它由靜止開始從小車的一端運(yùn)動(dòng)到另一端,設(shè)小車與物體之間的摩擦力為f,則

A.物體到達(dá)另一端時(shí)的動(dòng)能為(F  f)(s+ L) 
B.物體到達(dá)另一端時(shí)小車的動(dòng)能為Ls
C.整個(gè)過程中消耗的機(jī)械能為Ls
D物體克服摩擦力做功為Ls

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