【題目】如圖所示，水平絕緣粗糙的軌道AB與處于豎直平面內(nèi)的半圓形絕緣光滑軌道BC平滑連接，半圓形軌道的半徑R＝0．4m在軌道所在空間存在水平向右的勻強(qiáng)電場，電場線與軌道所在的平面平行，電場強(qiáng)度E＝1．0×104N／C現(xiàn)有一電荷量q＝＋1．0×10－4C，質(zhì)量m＝0．1kg的帶電體（可視為質(zhì)點(diǎn)），在水平軌道上的P點(diǎn)由靜止釋放，帶電體恰好能通過半圓形軌道的最高點(diǎn)C，然后落至水平軌道上的D點(diǎn)．取g＝10m／s2．試求：

（1）帶電體運(yùn)動到圓形軌道B點(diǎn)時對圓形軌道的壓力大��；

（2）D點(diǎn)到B點(diǎn)的距離XDB；

（3）帶電體在從P開始運(yùn)動到落至D點(diǎn)的過程中的最大動能

【答案】（1）；（2）；（3）

【解析】

試題分析：（1）設(shè)帶電體通過C點(diǎn)時的速度為，根據(jù)牛頓第二定律得：

設(shè)帶電體通過B點(diǎn)時的速度為，設(shè)軌道對帶電體的支持力大小為，帶電體從B運(yùn)動到C的過程中，根據(jù)動能定理：

帶電體在B點(diǎn)時，根據(jù)牛頓第二定律有：

聯(lián)立解得：

根據(jù)牛頓第三定律可知，帶電體對軌道的壓力。

（2）設(shè)帶電體從最高點(diǎn)C落至水平軌道上的D點(diǎn)經(jīng)歷的時間為，根據(jù)運(yùn)動的分解有： ，，聯(lián)立解得：。

（3）由P到B帶電體做加速運(yùn)動，故最大速度一定出現(xiàn)在從B經(jīng)C到D的過程中，在此過程中有重力和電場力做功，這兩個力大小相等，其合力與重力方向成夾角斜向右下方，故最大速度必出現(xiàn)在B點(diǎn)右側(cè)對應(yīng)圓心角為處。

設(shè)小球的最大動能為，根據(jù)動能定理有：

解得：。

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示的直線是真空中的某電場的一條電場線，AB是這條電場線上的兩點(diǎn)，一個帶負(fù)電的粒子在只受電場力的情況下，以速度vA經(jīng)過A點(diǎn)向B點(diǎn)運(yùn)動，經(jīng)一段時間以后，該帶電粒子以速度VB經(jīng)過B點(diǎn)，且與VA方向相反，則（ ）

A. A點(diǎn)的電勢一定低于B點(diǎn)的電勢

B. A點(diǎn)的場強(qiáng)一定大于B點(diǎn)的場強(qiáng)

C. 該帶電粒子在A點(diǎn)的電勢能一定小于它在B點(diǎn)的電勢能

D. 該帶電粒子在A點(diǎn)時的動能與電勢能之和一定等于它在B點(diǎn)時的動能與電勢能之和

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】某一運(yùn)動質(zhì)點(diǎn)沿一直線做往返運(yùn)動，如圖所示，OA＝AB＝OC＝CD＝1 m，0點(diǎn)為x軸上的原點(diǎn)，且質(zhì)點(diǎn)由A點(diǎn)出發(fā)向x軸的正方向運(yùn)動至B點(diǎn)再返回沿x軸的負(fù)方向運(yùn)動，以下說法正確的是（ ）

A．質(zhì)點(diǎn)在A→B→C的時間內(nèi)發(fā)生的位移為2 m，路程為4 m

B．質(zhì)點(diǎn)在B→D的時間內(nèi)發(fā)生的位移為－4 m，路程為4 m

C．當(dāng)質(zhì)點(diǎn)到達(dá)D點(diǎn)時，其位置可用D點(diǎn)的坐標(biāo)－2 m表示

D．當(dāng)質(zhì)點(diǎn)到達(dá)D點(diǎn)時，相對于A點(diǎn)的位移為－5m

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】了解物理規(guī)律的發(fā)現(xiàn)過程，學(xué)會像科學(xué)家那樣觀察和思考，往往比掌握知識本身更重要．以下符合事實(shí)的是（ ）

A. 焦耳發(fā)現(xiàn)了電流熱效應(yīng)的規(guī)律

B. 庫侖總結(jié)出了點(diǎn)電荷間相互作用的規(guī)律

C. 楞次發(fā)現(xiàn)了電流的磁效應(yīng)，拉開了研究電與磁相互關(guān)系的序幕

D. 牛頓將斜面實(shí)驗(yàn)的結(jié)論合理外推，間接證明了自由落體運(yùn)動是勻變速直線運(yùn)動

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，在兩等量異種點(diǎn)電荷的電場中，MN為兩電荷連線的中垂線，a、b、c三點(diǎn)所在直線平行于兩電荷的連線，且a與c關(guān)于MN對稱，b點(diǎn)位于MN上，d點(diǎn)位于兩電荷的連線上。以下判斷正確的是（ ）

A. b點(diǎn)場強(qiáng)大于d點(diǎn)場強(qiáng)

B. a、b兩點(diǎn)的電勢差等于b、c兩點(diǎn)間的電勢差

C. b點(diǎn)場強(qiáng)小于d點(diǎn)場強(qiáng)

D. 試探電荷+q在a點(diǎn)的電勢能小于在c點(diǎn)的電勢能

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，勻強(qiáng)磁場B1垂直水平光滑金屬導(dǎo)軌平面向下，垂直導(dǎo)軌放置的導(dǎo)體棒ab在平行于導(dǎo)軌的外力F作用下做勻加速直線運(yùn)動，通過兩線圈感應(yīng)出電壓，使電壓表示數(shù)U保持不變。已知變阻器最大阻值為R，且是定值電阻R2 的三倍，平行金屬板MN相距為d。在電場作用下，一個帶正電粒子從O1由靜止開始經(jīng)O2小孔垂直AC邊射入第二個勻強(qiáng)磁場區(qū)，該磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B2，方向垂直紙面向外，其下邊界AD距O1O2連線的距離為h。已知場強(qiáng)B2 =B，設(shè)帶電粒子的電荷量為q、質(zhì)量為m，則高度，請注意兩線圈繞法，不計(jì)粒子重力。求：

（1）試判斷拉力F能否為恒力以及F的方向（直接判斷）；

（2）調(diào)節(jié)變阻器R的滑動頭位于最右端時，MN兩板間電場強(qiáng)度多大？

（3）保持電壓表示數(shù)U不變，調(diào)節(jié)R的滑動頭，帶電粒子進(jìn)入磁場B2后都能擊中AD邊界，求粒子打在AD邊界上的落點(diǎn)距A點(diǎn)的距離范圍。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，在兩個等量異種點(diǎn)電荷A、B之間放一金屬導(dǎo)體，a、b、d是三條帶方向的曲線，c是金屬導(dǎo)體內(nèi)部一點(diǎn)。開關(guān)S處于斷開狀態(tài)，取無窮遠(yuǎn)處為電勢零點(diǎn)。穩(wěn)定后

A．把一點(diǎn)電荷從曲線b上的一點(diǎn)移到曲線d上的一點(diǎn)，靜電力一定做功

B．點(diǎn)電荷A、B在c點(diǎn)產(chǎn)生的合場強(qiáng)為0

C．曲線a不能表示電場線

D．閉合開關(guān)S，導(dǎo)線上可能無電流

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】）質(zhì)量為m的物體在豎直方向的拉力作用下，以大小為0.8g的加速度減速上升h的過程中，下列判斷正確的是（重力加速度大小為g）

A. 重力勢能增加了0.8mgh B. 物體克服重力做功mgh

C. 動能減少了0.8mgh D. 機(jī)械能增加了0.2mgh

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】關(guān)于位移與路程，下列說法正確的是

A. 路程就是位移的大小

B. 若物體路程為零，則位移也一定為零

C. 若物體位移為零，則路程也一定為零

D. 只要物體做直線運(yùn)功，則位移大小和路程一定相等

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