【題目】如圖所示，在豎直平面內(nèi)固定的圓形絕緣軌道的圓心為O，半徑為r，內(nèi)壁光滑，A、B兩點(diǎn)分別是圓軌道的最低點(diǎn)和最高點(diǎn)。該區(qū)間存在方向水平向右的勻強(qiáng)電場(chǎng)，一質(zhì)量為m、帶負(fù)電的小球恰好能靜止在軌道內(nèi)壁的C點(diǎn)，OC連線與豎直方向的夾角θ＝60°，重力加速度為g。求：

（1）小球所受的電場(chǎng)力大小；

（2）若讓小球在A點(diǎn)獲得水平向右的速度v0，而沿圓形軌道內(nèi)壁運(yùn)動(dòng)。若要使小球過B點(diǎn)時(shí)對(duì)軌道的壓力最小，則v0應(yīng)為多大？

【答案】（1）mg（2）2

【解析】

(1)小球在C點(diǎn)受力平衡，如圖所示:

所以小球受到的電場(chǎng)力的大小

F＝mgtanθ

即

(2)要使小球經(jīng)過B點(diǎn)時(shí)對(duì)圓軌道的壓力最小，則必須使小球經(jīng)過等效最高點(diǎn)D點(diǎn)時(shí)的速度最小，即在D點(diǎn)小球?qū)A軌道的壓力恰好為零，則：

解得：

在小球從圓軌道上的A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到D點(diǎn)的過程中，有

解得：

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】如圖所示的裝置，可用于探究恒力做功與速度變化的關(guān)系。水平軌道上安裝兩個(gè)光電門，滑塊上固定有拉力傳感器和擋光條，細(xì)線一端與拉力傳感器連接，另一端跨過定滑輪掛上砝碼盤。通過調(diào)整砝碼盤里砝碼的質(zhì)量讓滑塊做勻速運(yùn)動(dòng)以實(shí)現(xiàn)平衡摩擦力，再進(jìn)行后面的操作，并在實(shí)驗(yàn)中獲得以下測(cè)量數(shù)據(jù)：滑塊（含拉力傳感器和擋光條）的質(zhì)量M，平衡摩擦力時(shí)砝碼和砝碼盤的總質(zhì)量m0，擋光條的寬度d，光電門1和2的中心距離s。

（1）安裝好實(shí)驗(yàn)器材后，從圖中讀出兩光電門中心之間的距離s=_________cm。

（2）某次實(shí)驗(yàn)過程：固定滑塊，保持平衡摩擦力時(shí)砝碼盤中砝碼不變的基礎(chǔ)上再放入適量重物，釋放滑塊，滑塊加速運(yùn)動(dòng)過程中拉力傳感器的讀數(shù)為F，滑塊通過光電門1和2的擋光時(shí)間分別為tl、t2（滑塊通過光電門2后，砝碼盤才落地），已知重力加速度為g，該實(shí)驗(yàn)要驗(yàn)證的表達(dá)式是_________。

（3）該實(shí)驗(yàn)是否需要滿足砝碼和砝碼盤的總質(zhì)量遠(yuǎn)小于滑塊（含拉力傳感器和擋光條）的質(zhì)量______（填“需要”或“不需要”）。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】無償獻(xiàn)血、救死扶傷的崇高行為，是文明社會(huì)的標(biāo)志之一�，F(xiàn)代獻(xiàn)血常采用機(jī)采成分血的方式，就是指把健康人捐獻(xiàn)的血液，通過血液分離機(jī)分離出其中某一種成分（如血小板、粒細(xì)胞或外周血干細(xì)胞）儲(chǔ)存起來，再將分離后的血液回輸?shù)骄璜I(xiàn)者體內(nèi)。分離血液成分需要用到一種叫離心分離器的裝置，其工作原理的示意圖如圖所示，將血液裝入離心分離器的封閉試管內(nèi)，離心分離器轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)給血液提供一種“模擬重力”的環(huán)境，“模擬重力”的方向沿試管遠(yuǎn)離轉(zhuǎn)軸的方向，其大小與血液中細(xì)胞的質(zhì)量以及其到轉(zhuǎn)軸距離成正比，血液在這個(gè)“模擬重力”環(huán)境中，也具有“模擬重力勢(shì)能”。 初始時(shí)試管靜止，血液內(nèi)離轉(zhuǎn)軸同樣距離處有兩種細(xì)胞a、b，其密度分別為ρa和ρb，它們的大小與周圍血漿密度ρ0的關(guān)系為ρa<ρ0<ρb。對(duì)于試管由靜止開始繞軸旋轉(zhuǎn)并不斷增大轉(zhuǎn)速的過程中，下列說法中正確的是 （）

A.細(xì)胞a的“模擬重力勢(shì)能”變小，細(xì)胞b的“模擬重力勢(shì)能”變大

B.若某時(shí)刻a、b兩種細(xì)胞沿垂直于轉(zhuǎn)軸方向的速率相等，則“模擬重力”對(duì)細(xì)胞a做功的功率給小于對(duì)細(xì)胞b做功的功率

C.利用這種離心分離器“模擬重力”的方法可以用于設(shè)計(jì)分離某些同位素的裝置

D.這種離心分離器“模擬重力”的方法被一些科幻影視作品用于載人空間站的仿重力環(huán)境的設(shè)計(jì)（如圖2），在這種航天器的環(huán)形艙中，“水平面”是環(huán)形的

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】質(zhì)量為m的物體系于輕彈簧下端。當(dāng)彈簧沿豎直方向拉住物體，系統(tǒng)靜止時(shí)彈簧伸長(zhǎng)量為L0。當(dāng)彈簧以如圖所示方式拉住物體，系統(tǒng)靜止時(shí)彈簧伸長(zhǎng)量也為L0，此時(shí)

A.物體不受靜摩擦力

B.物體所受靜摩擦力大小為，方向沿斜面向下

C.物體所受靜摩擦力大小為mg，方向沿斜面向下

D.物體所受靜摩擦力大小為，方向沿斜面向上

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】圖(a)為某同學(xué)組裝完成的簡(jiǎn)易多用電表的電路圖．圖中E是電池，R1、R2、R3和R4是固定電阻，R5是可變電阻；表頭的滿偏電流為0.25mA，內(nèi)阻為480 Ω.虛線方框內(nèi)為換擋開關(guān)，A端和B端分別與兩表筆相連．該多用電表有5個(gè)擋位，5個(gè)擋位為：直流電壓1 V擋和5 V擋，直流電流1 mA擋和2.5 mA 擋，歐姆×100 Ω擋．

（1）圖(a)中的________端(填“A”或“B”)應(yīng)與紅筆相連．

（2）關(guān)于R5的使用，下列說法正確的是________(填正確答案標(biāo)號(hào))．

A．使用電流擋時(shí)，調(diào)節(jié)R5使電表指針盡可能指在表盤右端電流最大位置

B．在使用多用電表之前，調(diào)節(jié)R5使電表指針指在表盤左端電流“0”位置

C．使用歐姆擋時(shí)，先將兩表筆短接，調(diào)節(jié)R5使電表指針指在表盤右端電阻“0”位置

（3）某次測(cè)量時(shí)該多用電表指針位置如圖(b)所示．若此時(shí)B端是與“1”相連的，則多用電表讀數(shù)為____；若此時(shí)B端是與“3”相連的，則讀數(shù)為_______；

（4）根據(jù)題給條件可得R1＝________Ω，R4＝________Ω.

（5）若該表中的電池因長(zhǎng)期使用其電動(dòng)勢(shì)變小了，但仍能進(jìn)行歐姆調(diào)零，則用該多用電表正確測(cè)量某阻值適當(dāng)?shù)碾娮钑r(shí)，所測(cè)得的阻值將_______（填“偏大”、“偏小”或“不變”）.

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，絕緣粗糙的豎直墻壁和水平虛線MN上方之間的區(qū)域同時(shí)存在正交勻強(qiáng)電場(chǎng)和勻強(qiáng)磁場(chǎng)，電場(chǎng)方向水平向右，大小為E，磁場(chǎng)方向垂直紙面向外，大小為B．現(xiàn)在從A點(diǎn)由靜止釋放一帶正電的可視為質(zhì)點(diǎn)的帶電體，帶電體能夠沿墻壁下滑，到達(dá)C點(diǎn)時(shí)剛好離開墻壁，帶電體質(zhì)量為m、電荷量為q，A、C兩點(diǎn)間距離為，C點(diǎn)到虛線MN的距離為，重力加速度為g.

（1）求帶電體運(yùn)動(dòng)到剛好離開墻壁時(shí)速度大小v；

（2）求帶電體由靜止下滑到剛好離開墻壁過程中克服摩擦力做的功Wf；

（3）如果帶電體到達(dá)C點(diǎn)時(shí)電場(chǎng)突然變?yōu)樨Q直向上且，電場(chǎng)的變化對(duì)磁場(chǎng)的影響忽略不計(jì)，則帶電體在電磁場(chǎng)區(qū)內(nèi)的運(yùn)動(dòng)過程中，距出發(fā)點(diǎn)A的最大距離為多少？

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖甲所示為探究加速度與力及質(zhì)量關(guān)系的實(shí)驗(yàn)裝置圖，圖中A為小車，B為裝有砝碼的托盤，C為一端帶有定滑輪的長(zhǎng)木板，小車通過紙帶與電火花打點(diǎn)計(jì)時(shí)器相連，計(jì)時(shí)器接50Hz交流電源．小車的質(zhì)量為m1，托盤(及砝碼)的質(zhì)量為m2．

(1)下列說法中正確的是____．

A．每次改變小車質(zhì)量時(shí)，應(yīng)重新平衡摩擦力

B．實(shí)驗(yàn)過程中牽引小車的細(xì)繩可以不與木板平行

C．在用圖像探究加速度與物體受力關(guān)系時(shí)，應(yīng)作a-圖像

D．在用圖像探究加速度與質(zhì)量關(guān)系時(shí)，應(yīng)作a-圖像

(2)實(shí)驗(yàn)中平衡小車所受阻力的做法是:在不掛細(xì)繩和鉤碼的情況下，改變木板的傾斜程度，使小車能拖動(dòng)紙帶沿木板做_______運(yùn)動(dòng)．

(3)如圖乙所示為某次實(shí)驗(yàn)得到的紙帶，紙帶中相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)間的距離已標(biāo)出，相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)間還有四個(gè)點(diǎn)沒有畫出．由此可求得小車的加速度大小為____m/s2．(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖甲所示，物塊A、B間拴接一個(gè)壓縮后被鎖定的彈簧，整個(gè)系統(tǒng)靜止放在光滑水平地面上，其中A物塊最初與左側(cè)固定的擋板相接觸，B物塊質(zhì)量為2 kg.現(xiàn)解除對(duì)彈簧的鎖定，在A離開擋板后，B物塊的v t圖象如圖乙所示，則可知 ( )

A.A的質(zhì)量為4 kg

B.運(yùn)動(dòng)過程中A的最大速度為4 m/s

C.在A離開擋板前，A、B及彈簧構(gòu)成的系統(tǒng)動(dòng)量守恒、機(jī)械能守恒

D.在A離開擋板后彈簧的最大彈性勢(shì)能為3 J

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】小明用如圖甲所示的電路測(cè)量電阻Rx的阻值（約幾百歐）。R是滑動(dòng)變阻器，R0是電阻箱，S2是單刀雙擲開關(guān)，部分器材規(guī)格圖乙中已標(biāo)出。

（1）根據(jù)圖甲實(shí)驗(yàn)電路，在圖乙中用筆畫線代替導(dǎo)線將實(shí)物圖連接完整。

（________）

（2）正確連接電路后，斷開S1，S2接1，調(diào)節(jié)好多用電表，將兩表筆接觸Rx兩端的接線柱，粗測(cè)其阻值，此過程中存在的問題是___________，正確操作后，粗測(cè)出Rx的阻值為R1。

（3）小明通過下列步驟，較準(zhǔn)確測(cè)出Rx的阻值。

①將滑動(dòng)變阻器的滑片P調(diào)至圖甲中的A端。閉合S1，將S2撥至1，調(diào)節(jié)變阻器的滑片P至某一位置，使電壓表的示數(shù)滿偏;

②調(diào)節(jié)電阻箱R0，使其阻值_________（選填“大于R1”或“小于R1”）;

③將S2撥至“2”，保持變阻器滑片P的位置不變，調(diào)節(jié)電阻箱的阻值，使電壓表再次滿偏，此時(shí)電阻箱示數(shù)為R2，則Rx =__________。

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