精英家教網 > 高中物理 > 題目詳情
(2007?江蘇模擬)半徑為R的光滑絕緣圓環(huán)固定在豎直平面內,并且處于水平向右的勻強電場E和垂直于紙面向外的勻強磁場B中.環(huán)上套有一個質量為m的帶電小球,讓小球從與環(huán)心等高的P點由靜止釋放,恰好能滑到圓環(huán)的最高點A.求:
(1)小球的帶電性質和帶電量.
(2)小球運動過程中對環(huán)的最大壓力.
分析:(1)根據小球運動情況來確定重力與電場力的關系,從而結合電場強度的方向來確定小球帶何種電荷,并由受力平衡條件來算出小球帶電量;
(2)由于小球始終受到重力與電場力,所以可以等效成一個力,從而與只受重力情況相類比,確定小球運動過程中對環(huán)的最大壓力的位置及大小.
解答:解:(1)小球在沿圓環(huán)運動的過程中,只有重力和電場力做功,在小球從P點到達A點的過程中,重力做負功,電場力必做正功,故小球帶正電
因小球恰好到達A點,故小球在A點的速度為零,有:
qER-mgR=0     
解得:q=
mg
E
. 
(2)小球到達等效最低點時的壓力才最大,設此時速度為v,受到環(huán)的壓力為N,則:
qE (R+Rcos45°)+mg Rcos45°=
1
2
mv2   
N-qvB-qEcos45°-mgcos45°=m 
v2
R
  
解得:N=(2+3
2
)mg+
B
E
2(1+
2
)gR
mg   
由牛頓第三定律得小球對環(huán)的壓力為(2+3
2
)mg+
B
E
2(1+
2
)gR
mg.
答:(1)小球的帶帶正電和帶電量
mg
E

(2)小球運動過程中對環(huán)的最大壓力為(2+3
2
)mg+
B
E
2(1+
2
)gR
mg.
點評:考查由運動情況來確定受力情況,掌握平衡方程的條件,理解等效思維與類比方法.
練習冊系列答案
相關習題

科目:高中物理 來源: 題型:

(2007?江蘇模擬)如圖所示,截面為ABC的玻璃直角三棱鏡放置在空氣中,寬度均為d的紫、紅兩束光垂直照射三棱鏡的一個直角邊AB,在三棱鏡的另一側放置一平行于AB邊的光屏,屏的距離遠近可調,在屏上出現(xiàn)紫、紅兩條光帶,可能是( 。

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:

(2007?江蘇模擬)一輕彈簧的一端固定在地面上,另外一端與質量為m的物體相連,靜止時如圖所示,現(xiàn)在m上豎直向下施加一力F,下降h后無初速釋放,則( 。

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:

(2007?江蘇模擬)如圖所示,質量為M的長平板車放在光滑的傾角為α的斜面上,車上站著一質量為m的人,若要平板車靜止在斜面上,車上的人可以( 。

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:

(2007?江蘇模擬)現(xiàn)有一群處于n=4能級上的氫原子,已知氫原子的基態(tài)能量為:E1=-13.6eV,En=
E1n2
,氫原子處于基態(tài)時電子繞核運動的軌道半徑為r,靜電力常量為k,普朗克常量h=6.63×10-34 J?s.則:
(1)電子在n=4的軌道上運動的動能是多少?
(2)電子實際運動有題中所說的軌道嗎?
(3)這群氫原子發(fā)光的光譜共有幾條譜線?
(4)這群氫原子發(fā)出的光子的最大頻率是多少?

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:

(2007?江蘇模擬)一級方程式(F1)汽車大賽中,冠軍舒馬赫駕駛著一輛總質量是M (M約1.5噸)的法拉利賽車經過一半徑為R的水平彎道時的速度為v.工程師為提高賽車的性能.都將賽車形狀設計得使其上下方空氣存在一個壓力差--氣動壓力(行業(yè)術語),從而增大了賽車對地面的正壓力,行業(yè)中將正壓力與摩擦力的比值稱為側向附著系數,用η表示.試求上述賽車轉彎時不致側滑,則
(1)所需的向心力為多大?
(2)所需的摩擦力為多大?
(3)所需的氣動壓力為多大?

查看答案和解析>>

同步練習冊答案