如圖所示,光滑絕緣半球槽的半徑為R,處在水平向右的勻強(qiáng)電場(chǎng)中,一質(zhì)量為m的帶電小球從槽的右端A處無(wú)初速沿軌道滑下,滑到最低位置B時(shí),對(duì)軌道的壓力為2mg.求:

(1)小球所受電場(chǎng)力的大小和方向;
(2)帶電小球在滑動(dòng)過(guò)程中的最大速度.
(1)mg,水平向右 (2)
(1)設(shè)小球運(yùn)動(dòng)到最低位置B時(shí)速度為v,此時(shí)有
FN-mg=    ①
小球從A處沿槽滑到最低位置B的過(guò)程中,根據(jù)動(dòng)能定理有
mgR+W電=mv2    ②
由①②式兩式解得W電=-mgR,電場(chǎng)力做負(fù)功,則電場(chǎng)力方向必水平向右.
設(shè)電場(chǎng)力大小為F,由W電=-FR得F=mg.

(2)小球在滑動(dòng)過(guò)程中速度最大的條件是小球沿軌道運(yùn)動(dòng)至某位置時(shí)切向合力為零.設(shè)此時(shí)小球與圓心連線與豎直方向的夾角為θ,如圖mgsinθ=Fcosθ ③
由③得:tanθ=
小球由A處到最大速度位置的過(guò)程中
mgRcosθ-mgR(1-sinθ)=(mvm2-0)
得:vm=.
練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:單選題

一個(gè)帶電小球,用細(xì)繩懸在水平方向的勻強(qiáng)電場(chǎng)中,當(dāng)小球靜止后把懸線燒斷,小球?qū)⒆觯?nbsp;  )
A.自由落體運(yùn)動(dòng)
B.勻變速曲線運(yùn)動(dòng)
C.沿懸線的延長(zhǎng)線的勻加速直線運(yùn)動(dòng)
D.變加速直線運(yùn)動(dòng)

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:問(wèn)答題

(20分)如圖1所示,為利用光敏電阻檢測(cè)傳送帶上物品分布從而了解生產(chǎn)線運(yùn)行是否運(yùn)行正常的儀器。期中A是發(fā)光儀器,B是一端留有小孔用絕緣材料封裝的光敏電阻。當(dāng)傳送帶上沒(méi)有物品擋住由A射向B的光信號(hào)時(shí),光敏電阻阻值為R1=50Ω;當(dāng)傳送帶上有物品擋住由A射向B的光信號(hào)時(shí),光敏電阻阻值為R2=150Ω。固定電阻R3=45Ω。C為平行板電容器,虛線與兩極板間距相等,極板長(zhǎng)L1=8.0×10-2m,兩極板的間距d=1.0×10-2m。D為屏,與極板垂直,D到極板的距離L2=0.16m,屏上貼有用特殊材料做成的記錄紙,當(dāng)電子打在記錄紙上時(shí)會(huì)留下黑點(diǎn),工作時(shí)屏沿著圖示方向勻速運(yùn)動(dòng)。有一細(xì)電阻束沿圖中虛線以速度v0=8.0×106m/s連續(xù)不斷地射入電容C,v0延長(zhǎng)線與屏交點(diǎn)為O。圖2為一段記錄紙。
已知電子電量e=1.6×10-19C,電子質(zhì)量m=9×10-31kg。忽略細(xì)光束的寬度、電容器的充電放點(diǎn)時(shí)間及電子所受的重力。求:電源的電動(dòng)勢(shì)E和內(nèi)阻r。

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:問(wèn)答題

如圖所示,在x軸上方存在著沿y軸負(fù)方向的勻強(qiáng)電場(chǎng),電場(chǎng)強(qiáng)度為E,在x軸下方有一垂直紙面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng),磁感應(yīng)強(qiáng)度為B,F(xiàn)在坐標(biāo)原點(diǎn)O處有一正離子源,沿y軸負(fù)方向發(fā)射比荷均為c的正離子。由于正離子的初速度不同,它們速度第一次為零時(shí)的位置不同,所需時(shí)間也不一樣。
(1)寫出正離子從坐標(biāo)原點(diǎn)到速度第一次為零,所需時(shí)間與初速度關(guān)系的表達(dá)式;
(2)求具有不同初速度的正離子速度第一次為零的位置構(gòu)成的曲線方程,并指出是什么曲線。

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:實(shí)驗(yàn)題

如圖所示,勻強(qiáng)電場(chǎng)水平向左,帶正電物塊A沿絕緣水平板向右運(yùn)動(dòng),經(jīng)P點(diǎn)時(shí)動(dòng)能為200 J,到Q點(diǎn)時(shí)動(dòng)能減少了160 J,電勢(shì)能增加了96 J.則它再次到P點(diǎn)時(shí)的動(dòng)能為____________J.

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:單選題

一根長(zhǎng)為l的絲線吊著一質(zhì)量為m,帶電荷量為q的小球靜止在水平向右的勻強(qiáng)電場(chǎng)中,如圖所示,絲線與豎直方向成角,現(xiàn)突然將該電場(chǎng)方向變?yōu)橄蛳虑掖笮〔蛔,不考慮因電場(chǎng)的改變而帶來(lái)的其他影響(重力加速度為g),求:
(1)勻強(qiáng)電場(chǎng)的電場(chǎng)強(qiáng)度的大小;
(2)求小球經(jīng)過(guò)最低點(diǎn)時(shí)絲線的拉力。

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:單選題

如圖所示,一個(gè)質(zhì)量為m的帶正電量為q的塵粒,以豎直向上的初速在平行板電容器PQ兩板正中間的A點(diǎn)進(jìn)入場(chǎng)強(qiáng)為E的勻強(qiáng)電場(chǎng)中,恰好垂直于Q板打在B點(diǎn),且,則下列說(shuō)法正確的是(  )
A.P板電勢(shì)高于Q
B.P、Q兩板間的電勢(shì)差為
C.帶電塵粒進(jìn)入勻強(qiáng)電場(chǎng)后的運(yùn)動(dòng)是勻變速曲線運(yùn)動(dòng)
D.帶電塵粒從A點(diǎn)進(jìn)入場(chǎng)強(qiáng)為E的勻強(qiáng)電場(chǎng)到打在B點(diǎn),所用的時(shí)間為

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:單選題

下列關(guān)于電場(chǎng)的說(shuō)法不正確的是(  )
A.電場(chǎng)是一種客觀存在的物質(zhì)
B.電場(chǎng)的基本特性就是對(duì)放入其中的電荷有力的作用
C.電場(chǎng)并不存在,是人們想象出來(lái)的
D.電荷間的相互作用就是通過(guò)電場(chǎng)發(fā)生的

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:單選題

如圖所示,在xOy坐標(biāo)系中以O(shè)為中心的橢圓上有a、b、c、d、e五個(gè)點(diǎn),其中b、d兩點(diǎn)關(guān)于y軸對(duì)稱.現(xiàn)在O點(diǎn)固定一負(fù)點(diǎn)電荷,則下列判斷正確的是( 。
A.b、d兩點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度、電勢(shì)都相同
B.a(chǎn),e兩點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度、電勢(shì)都相同
C.-正電荷在b點(diǎn)時(shí)的電勢(shì)能大于其在d點(diǎn)時(shí)的電勢(shì)能
D.一正電荷由a點(diǎn)沿abcde移到e點(diǎn),電場(chǎng)力先做正功再做負(fù)功,所做總功為零

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