【題目】如圖所示，半徑為r的絕緣光滑圓環(huán)固定在豎直平面內(nèi)，環(huán)上套有一個質(zhì)量為m、帶正電的珠子，空間存在水平向右的勻強電場，珠子所受的電場力是其重力的倍，將珠子從環(huán)上最低位置A點由靜止釋放，那么珠子所能獲得的最大動能是多少？

【答案】

【解析】受力平衡時，小球動能最大．受力平衡之前合力做正功動能增加，受力平衡之后合力做負功動能減少． 設(shè)小球與豎直方向夾角為θ時，重力與彈力的合力等于電場力， 由三力平衡時的閉合三角形定則知受力如圖：


tanθ==
得θ=37°
從運動至動能最大此過程重力做負功，電場力做正功，支持力始終垂直于v，所以不做功
由動能定理得：W-G=Ek
即為：Fd-mgH=Ek
得：Ek=0.75mgrsin37°-mgr（1-cos37°）=

練習冊系列答案
相關(guān)習題

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】中國是世界上第3個掌握衛(wèi)星回收技術(shù)的國家。將某次衛(wèi)星回收過程落地前的運動簡化為豎直方向的勻減速直線運動、勻速直線運動和撞擊地面速度減為0的運動三個階段，并作v-t圖像如圖所示，撞擊過程未顯示。設(shè)勻減速開始時的高度H=1075m，撞擊地面時間Δt=0.125s，重力加速度g=10m/s2。求

(1)衛(wèi)星勻速運動階段的速度大�。�

(2)衛(wèi)星在勻減速運動階段受到的阻力大小和撞擊地面時受到地面的平均作用力大小之比。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】一平行板電容器，兩板之間的距離d和兩板面積S都可以調(diào)節(jié)，電容器兩板與電池相連接．以Q表示電容器的電量，E表示兩極板間的電場強度，則（　�。�

A. 當d增大、S不變時，Q減小、E減小 B. 當S增大、d不變時，Q增大、E增大 C. 當S減小、d增大時，Q增大、E增大 D. 當S減小、d減小時，Q不變、E不變

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】用一根繩子豎直向上拉物塊，物塊從靜止開始運動，繩子拉力的功率按如圖所示規(guī)律變化，已知物塊的質(zhì)量為m，重力加速度為， 時間內(nèi)物塊做勻加速直線運動， 時刻后功率保持不變， 時刻物塊達到最大速度，則下列說法正確的是（ ）

A. 物塊始終做勻加速直線運動

B. 時間內(nèi)物塊的加速度大小為

C. 時刻物塊的速度大小為

D. 時間內(nèi)物塊上升的高度為

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】下列說法正確的是（　�。�

A. 洗衣機工作時機殼的振動頻率等于其固有頻率

B. 鼓手隨音樂敲擊鼓面時鼓面的振動是自由振動

C. 為了防止橋梁發(fā)生共振而坍塌,部隊要齊步通過橋梁

D. 聲音可振碎玻璃杯，是因為玻璃杯發(fā)生了共振

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，粒子源O可以源源不斷地產(chǎn)生初速度為零的正離子同位素，即這些正離子帶相同的電量q，質(zhì)量卻不相同。所有的正離子先被一個電壓為U0的勻強加速電場加速，再從兩板中央垂直射入一個勻強偏轉(zhuǎn)電場，已知此偏轉(zhuǎn)電場兩板間距為d，板間電壓為2U0，偏轉(zhuǎn)后通過下極板上的小孔P離開電場。經(jīng)過一段勻速直線運動后，正離子從Q點垂直于邊界AB進入一正方形的區(qū)域勻強磁場（磁感應強度為B，方向垂直紙面向里），不計正離子的重力及離子之間的相互作用力，求：

（1）當正離子從P點離開偏轉(zhuǎn)電場時，求P點和極板左端間的距離L以及此時的速度偏轉(zhuǎn)角；

（2）求質(zhì)量為m的離子在磁場中做圓周運動的半徑R；

（3）若質(zhì)量為4m的離子垂直打在磁場邊界AD的中點處，求能打在邊界AD上的正離子的質(zhì)量范圍。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】為驗證物體所受合外力一定時，加速度與質(zhì)量成反比，同學們設(shè)計了如圖ａ所示的裝置來進行實驗。在自制的雙層架子上固定帶有刻度標記的水平木板，架子放在水平桌面上。實驗操作步驟如下：

①適當調(diào)整裝置，使裝置不帶滑輪的一端稍稍墊高一些。

②在兩個托盤中放入砝碼，并使兩托盤質(zhì)量（含砝碼）相同，且遠小于小車的質(zhì)量。連接小車的細線跨過定滑輪與托盤相連。

③讓兩小車緊靠右邊的擋板，小車前端在刻度尺上的讀數(shù)如圖ａ所示，在甲車上放上砝碼，同時釋放兩小車，當小車運動一段時間后，用手機對整個裝置進行拍照。結(jié)合照片和小車的初始刻度標記，得到甲、乙兩車運動的距離分別為s1、s2。

④在甲小車上逐漸增加砝碼個數(shù)，重復步驟③

（1）本實驗的原理是通過驗證小車發(fā)生的位移與小車（含砝碼）的質(zhì)量成_________關(guān)系，來驗證合外力一定時加速度與質(zhì)量成反比。

（2）實驗前將裝置右端稍稍墊高一些的目的是____________________________。

（3）某次拍到的照片如圖ｂ所示，則小車通過的位移是_________________cm

（4）如果以為橫坐標，以甲車（含砝碼）的質(zhì)量為縱坐標，作出的圖線如圖c所示，則該直線斜率代表的物理量是____________________________，其大小為______________。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，a、b、c、d為正四面體的四個頂點，O點為d點在底面上的投影，在a、b兩點分別放置等量的負點電荷，則（　�。�

A. c點電勢大于d點電勢 B. c、d兩點的電場強度相同 C. 沿Od移動負電荷，電荷的電勢能不斷增大 D. 沿cd移動正電荷，電場力先做正功，后做負功

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】(多選)如圖甲所示，一輕質(zhì)彈簧的下端固定在水平面上，上端放置一物體(物體與彈簧不連接)，初始時物體處于靜止狀態(tài)．現(xiàn)用豎直向上的拉力F作用在物體上，使物體開始向上做勻加速運動，拉力F與物體位移x之間的關(guān)系如圖乙所示(g＝10 m/s2)，則下列結(jié)論正確的是(　　)

A. 物體與彈簧分離時，彈簧處于壓縮狀態(tài)

B. 彈簧的勁度系數(shù)為7.5 N/cm

C. 物體的質(zhì)量為2 kg

D. 物體的加速度大小為5 m/s2

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