如圖所示,一個絕緣光滑圓環(huán)豎直放在水平向右的勻強電場中,圓環(huán)半徑大小為R=1.0m,電場強度大小為E=6.0×106v/m,現(xiàn)將一小物塊由與圓心O等高的位置A點靜止釋放,已知小物塊質(zhì)量為m=1.6kg,電荷量為q=+2.0×10-6C,釋放后滑塊將沿著圓環(huán)滑動。小物塊可視為質(zhì)點,g取10m/s2。求:

(1)當物塊滑到圓環(huán)最低點B時對軌道的壓力大小
(2)若在圓環(huán)最低點B點給小物塊一個水平向左的初速度,那么物塊能否緊貼圓環(huán)在豎直平面內(nèi)做圓周運動。(寫出詳細分析、判定過程)(已知:;
(1)24N(2)物塊能夠緊貼圓環(huán)在豎直平面內(nèi)做圓周運動

試題分析:(1)物塊由A運動到B的過程中,重力做正功,電場力做負功。
由動能定理可得
可得
在B點由
可得支持力 
由牛頓第三定律可得物塊對軌道的壓力大小為 
(2)設在C位置時重力與電場力的合力恰好指向圓心提供物塊做圓周運動向心力時,物塊剛好脫離圓環(huán)。
此時有,解得,
OC與豎直方向夾角為370,若在圓環(huán)最低點B點給小物塊一個水平向左的初速度,在由B到C的運動過程中由動能定理可得:

可解得>
因此物塊能夠緊貼圓環(huán)在豎直平面內(nèi)做圓周運動
練習冊系列答案
相關(guān)習題

科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

如圖,用絕緣細線拴一帶負電的小球,在豎直平面內(nèi)做圓周運動,勻強電場方向豎直向下,則:( 。
A.在a點懸線張力最小
B.在b點小球速度最大
C.小球在a點的電勢能最小
D.運動過程中小球機械能守恒

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

如圖所示,質(zhì)量為1kg的木塊A與質(zhì)量為2kg的木塊B疊放在水平地面上,A、B間的最大靜摩擦力2N,B與地面間的動摩擦因數(shù)為0.2。用水平力F作用于B,則A、B保持相對靜止的條件是(g=10m/s2

A.     B.
C.      D.

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

如圖所示,傾角的斜面連接水平面,在水平面上安裝半徑為的半圓豎直擋板,矢量的小球從斜面上高為處靜止釋放到達水平面恰能貼著擋板內(nèi)側(cè)運動。不計小球體積,不計摩擦和機械能損失。則小球沿擋板運動時對擋板的力是(    )
A.B.C.D.

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

一物體沿固定斜面從靜止開始向下運動,經(jīng)過時間t0滑至斜面底端.已知物體在運動過程中所受的摩擦力恒定.若用F、v、s和E分別表示該物體所受的合外力、物體的速度、位移和機械能,則下列圖象中可能正確的是(      )

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計算題

(15分)如圖所示,現(xiàn)在有一個小物塊,質(zhì)量為m=80g,帶上正電荷q=210-4C。與水平的軌道之間的滑動摩擦系數(shù)m =0.2,在一個水平向左的勻強電場中,E=103V/m,在水平軌道的末端N處,連接一個光滑的半圓形軌道,半徑為R=40cm,取g =10m/s2,求:

(1)小物塊恰好運動到軌道的最高點,那么小物塊應該從水平哪個位置釋放?
(2)如果在上小題的位置釋放小物塊,當它運動到P(軌道中點)點時對軌道的壓力等于多少?

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計算題

(9分)如圖所示,兩平行金屬板帶等量異號電荷,兩板間距離為d,與水平方向成a角放置,一電量為+q、質(zhì)量為m的帶電小球恰沿水平直線由靜止開始從一板的右端點向左運動到另一板的左端點,求:

(1)該勻強電場的場強大; 
(2)小球運動的加速度大。
(3)小球由靜止開始從一板運動至另一板所需的時間.

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計算題

如圖所示,遙控賽車比賽中一個規(guī)定項目是“飛躍壕溝”,比賽要求:賽車從起點出發(fā),沿水平直軌道運動,在B點飛出后越過“壕溝”,落在平臺EF段。已知賽車的額定功率=10.0W,賽車的質(zhì)量m=1.0kg,在水平直軌道上受到的阻力f=2.0N,AB段長L=10.0m,BE的高度差h=1.25m,BE的水平距離x=1.5m。若賽車車長不計,忽略空氣阻力,g取10m/s2

(1)若賽車在水平直軌道上能達到最大速度,求最大速度vm的大小;
(2)要越過壕溝,求賽車在B點最小速度v的大;
(3)若在比賽中賽車通過A點時速度vA=1m/s,且賽車達到額定功率。要使賽車完成比賽,求賽車在AB段通電的最短時間t.

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

光滑水平面上有、兩個木塊,中間拴接一個輕彈簧,彈簧處于自然長度,系統(tǒng)處于靜止狀態(tài);現(xiàn)對木塊施加的水平向右的推力,同時對木塊施加的水平向右的拉力,使木塊、一起向右運動;已知木塊、的質(zhì)量分別為、。則
A.木塊、間的彈簧被拉長
B.木塊間的彈簧被壓縮
C.木塊、間的彈簧無形變
D.木塊、間的彈簧可能被拉長、壓縮或無形

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