【題目】如圖所示，光滑豎直圓環(huán)軌道，O為圓心，半徑為R＝0.5 m，B點(diǎn)與O點(diǎn)等高，在最低點(diǎn)固定一點(diǎn)電荷A，B點(diǎn)恰能靜止一質(zhì)量為m＝0.1 kg，電荷量為q＝×10-6C的帶電小球（可看作點(diǎn)電荷），現(xiàn)將點(diǎn)電荷A的電荷量增加為原來的兩倍，小球沿圓環(huán)軌道向上運(yùn)動(dòng)到最高點(diǎn)C時(shí)的速度為m/s，取g＝10 m/s2，靜電力常量k＝9.0×109 N·m2/C2.求：

(1)開始時(shí)點(diǎn)電荷A的帶電荷量Q是多少？

(2)小球在B點(diǎn)剛開始運(yùn)動(dòng)時(shí)的加速度；

(3)小球在C點(diǎn)時(shí)，對(duì)軌道的壓力；

【答案】(1) ×10－3 C(2) 10 m/s2，方向豎直向上(3) (＋1) N，方向?yàn)樨Q直向上

【解析】試題分析：開始時(shí)小球在B點(diǎn)靜止，由庫侖定律和平衡條件列方程，解得開始時(shí)點(diǎn)電荷A的電荷量Q；A的電量增為原來兩倍時(shí)，由牛二定律可得小球在B點(diǎn)剛開始運(yùn)動(dòng)時(shí)的加速度；小球在C點(diǎn)時(shí)，由牛二定律得，可得在C點(diǎn)時(shí)軌道對(duì)小球的支持力，再根據(jù)牛三定律判斷壓力。

設(shè)點(diǎn)電荷A的電荷量為Q，受力分析如圖所示，小球在B點(diǎn)靜止，則有：

代入數(shù)據(jù)解得：

(2)當(dāng)A的電荷量增加為原來的兩倍時(shí)，則有

所以a＝g＝10 m/s2，方向豎直向上

(3)在C點(diǎn)時(shí)受力分析如圖，設(shè)軌道對(duì)球的壓力方向向下，

大小為FN，根據(jù)圓周運(yùn)動(dòng)知識(shí)可得

代入數(shù)據(jù)解得：

則此時(shí)小球?qū)壍赖膲毫Υ笮∫矠?/span>(，方向?yàn)樨Q直向上

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】在探究規(guī)格為“4.0V 2.0W”的小燈泡L的伏安特性曲線實(shí)驗(yàn)中，可供選用的器材如下：

小燈泡L：“4.0V 2.0W”；

電流表A1：量程3.0A，內(nèi)阻約為0.1Ω；

電流表A2：量程0.6A，內(nèi)阻約為0.2Ω；

電壓表V：量程3.0V，內(nèi)阻RV＝9.0kΩ；

定值電阻R1：阻值2.0kΩ；

定值電阻R2：阻值4.5kΩ；

定值電阻R3：阻值12.0kΩ；

定值電阻R4：阻值18.0kΩ；

滑動(dòng)變阻器R：阻值范圍0～10Ω；

學(xué)生電源E：電動(dòng)勢(shì)6.0V，內(nèi)阻不計(jì)；

開關(guān)S及導(dǎo)線若干.

(1)電流表應(yīng)選____，定值電阻選________(在R1、R2、R3、R4中選一個(gè)).

(2)在方框中畫出實(shí)驗(yàn)電路圖，并在圖上標(biāo)明所選器材代號(hào).

(3)小雨同學(xué)采用同樣的方法進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，檢查實(shí)驗(yàn)電路連接正確，然后閉合開關(guān)，調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器滑片，發(fā)現(xiàn)電流表和電壓表指針始終不發(fā)生偏轉(zhuǎn).在不斷開電路的情況下，檢查電路故障，應(yīng)使用多用電表________(選填“歐姆×10”“直流電壓10V”或“直流電流2.5mA”)擋，檢查過程中將多用電表的紅、黑表筆與電流表“＋”、“－”接線柱接觸時(shí)，多用電表指針發(fā)生較大偏轉(zhuǎn)，說明電路故障是______________________.

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】物體做勻速圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)，一定不變的物理量是(　　)

A. 速度 B. 周期 C. 加速度 D. 合外力

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】汽車的額定功率為90kW，當(dāng)水平路面的阻力為f時(shí)，汽車行駛的最大速度為v．則（ ）

A．如果阻力為2f，汽車最大速度為

B．如果汽車牽引力為原來的二倍，汽車的最大速度為2v

C．如果汽車的牽引力變?yōu)樵瓉淼?/span>，汽車的額定功率就變?yōu)?5kW

D．如果汽車做勻速直線運(yùn)動(dòng)，汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的輸出功率就是90kW

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】下列說法中正確的是( )

A. 總結(jié)出關(guān)于行星運(yùn)動(dòng)三條定律的科學(xué)家是開普勒

B. 總結(jié)出萬有引力定律的物理學(xué)家是伽俐略

C. 總結(jié)出萬有引力定律的物理學(xué)家是牛頓

D. 第一次精確測(cè)量出萬有引力常量的物理學(xué)家是卡文迪許

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖，A、B、C三個(gè)木塊的質(zhì)量均為m，置于光滑的水平桌面上，B、C之間有一輕質(zhì)彈簧，彈簧的兩端與木塊接觸而不固連．將彈簧壓緊到不能再壓縮時(shí)用細(xì)線把B和C緊連，使彈簧不能伸展，以至于B、C可視為一個(gè)整體．現(xiàn)A以初速度v0沿B、C的連線方向朝B運(yùn)動(dòng)，與B相碰并粘合在一起．A ,B C一起運(yùn)動(dòng)一段時(shí)間以后細(xì)線突然斷開，彈簧伸展，從而使C與A、B分離．已知離開彈簧后C的速度恰好為v0．求彈簧釋放的勢(shì)能．

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】根據(jù)熱力學(xué)定律和分子動(dòng)理論，可知下列說法正確的是

A. 可以利用高科技手段，將流散到環(huán)境中的內(nèi)能重新收集起來加以利用而不引起其他變化

B. 理想氣體狀態(tài)變化時(shí)，溫度升高，氣體分子的平均動(dòng)能增大，氣體的壓強(qiáng)可能減小

C. 布朗運(yùn)動(dòng)是固體分子的運(yùn)動(dòng)，溫度越高布朗運(yùn)動(dòng)越劇烈

D. 利用淺層海水和深層海水之間的溫度差可以制造一種熱機(jī)，將海水的一部分內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，這在原理上是可行的

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，導(dǎo)熱性能良好的氣缸的開口向下，內(nèi)有體積為V0的理想氣體，外界大氣壓強(qiáng)為p0，環(huán)境溫度為T0，輕活塞的橫截面積為S，輕活塞與氣缸之間的摩擦不計(jì)．現(xiàn)在活塞下面掛一個(gè)質(zhì)量為m的小桶，活塞緩慢下移，并最終處于某一位置靜止不動(dòng)．已知重力加速度為g.

① 求掛上小桶后系統(tǒng)穩(wěn)定時(shí)，氣缸內(nèi)氣體的體積V.

② 拿掉小桶后，若要保持氣缸內(nèi)氣體的體積V不變，環(huán)境溫度需要升高到多少？氣缸吸熱還是放熱？

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】“娛樂風(fēng)洞”是一種驚險(xiǎn)的娛樂項(xiàng)目.在豎直的圓筒內(nèi)，從底部豎直向上的風(fēng)可把游客“吹”起來，讓人體驗(yàn)太空飄浮的感覺(如圖甲).假設(shè)風(fēng)洞內(nèi)各位置的風(fēng)速均相同且保持不變，已知人體所受風(fēng)力的大小與正對(duì)風(fēng)的面積成正比，水平橫躺時(shí)受風(fēng)面積最大，站立時(shí)受風(fēng)面積最小、為最大值的；當(dāng)人體與豎直方向成一傾角、受風(fēng)面積是最大值的時(shí)，人恰好可靜止或勻速漂移.如圖乙所示，在某次表演中，質(zhì)量為m的表演者保持站立身姿從距底部高為H的A點(diǎn)由靜止開始下落；經(jīng)過B點(diǎn)時(shí)，立即調(diào)整身姿為水平橫躺并保持；到達(dá)底部的C點(diǎn)時(shí)速度恰好減為零.則在從A到C的過程中，下列說法正確的是( )

A.表演者加速度的最大值是g

B.B點(diǎn)的高度是H

C.從A到B表演者克服風(fēng)力做的功是從B到C克服風(fēng)力做功的

D.若保持水平橫躺，表演者從C返回到A時(shí)風(fēng)力的瞬時(shí)功率為

查看答案和解析>>

同步練習(xí)冊(cè)答案