【題目】如圖所示，ABCDF為一絕緣光滑軌道，豎直放置在方向水平向右的勻強(qiáng)電場中，電場強(qiáng)度大小為E．AB面水平，BCDF是半徑為R的圓形軌道，B為圓心正下方的最低點(diǎn)，D為圓心正上方的最高點(diǎn)．今有一個(gè)帶正電小球在電場力作用下由靜止從A點(diǎn)開始沿軌道運(yùn)動(dòng)，小球受到的電場力和重力大小相等，小球的電量為q。求：

（1）若AB間的距離為4R，則小球在運(yùn)動(dòng)過程中的最大動(dòng)能有多大？

（2）若AB間的距離為4R，則小球通過最高點(diǎn)D時(shí)的對軌道的壓力有多大？

（3）若小球能沿軌道做圓周運(yùn)動(dòng)到達(dá)接近水平軌道的F點(diǎn)．則AB間的距離至少要多大？

【答案】（1）（2）（3）

【解析】試題分析： （1）重力場和電場合成等效重力場，其方向?yàn)殡妶隽椭亓Φ暮狭Ψ较�，與豎直方向的夾角（如圖所示）得：θ=45°

所以小球在BC之間且小球與圓心連線與豎直方向成θ=45°的位置動(dòng)能最大

從A點(diǎn)到達(dá)速度最大的位置，由動(dòng)能定理：

解得：

（2）從A點(diǎn)到最高點(diǎn)D，據(jù)動(dòng)能定理有：Eq4Rmg2R＝mv2

由牛頓定律可得：

解得FDN=3mg=3Eq

（3）等效重力加速度：

在等效重力場的“最高”點(diǎn)，小球剛好不掉下來時(shí)有：

從A到等效重力場的“最高”點(diǎn)，由動(dòng)能定理有：qE（LRsin45O）mg（R+Rcos45O）＝mv20

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，兩根直木棍AB和CD相互平行，斜靠在豎直墻壁上固定不動(dòng)，一個(gè)圓筒從木棍的上部以初速度v0勻速滑下；若保持兩木棍傾角不變，將兩棍間的距離減小后固定不動(dòng)，仍將圓筒放在兩木棍上部以初速度v0滑下，下列判斷正確的是（ ）

A. 仍勻速下滑

B. 勻加速下滑

C. 減速下滑

D. 以上三種運(yùn)動(dòng)均可能

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】某探究性學(xué)習(xí)小組對一輛自制遙控車的性能進(jìn)行研究．他們讓這輛小車在水平地面上由靜止開始運(yùn)動(dòng)，并將小車運(yùn)動(dòng)的全過程記錄下來，通過數(shù)據(jù)處理得到如圖所示的v﹣t圖象，已知小車在0～t1時(shí)間內(nèi)做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，t1～10s時(shí)間內(nèi)小車牽引力的功率保持不變，7s末到達(dá)最大速度，在10s末停止遙控讓小車自由滑行，小車質(zhì)量m=1kg，整個(gè)過程中小車受到的阻力f大小不變．則以下說法正確的是（ ）

A．小車勻加速直線運(yùn)動(dòng)的時(shí)間t1=2s

B．小車勻加速直線運(yùn)動(dòng)的時(shí)間t1=1．5s

C．t1～10s內(nèi)小車牽引力的功率P為12W

D．小車所受阻力f的大小為3N

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，勻強(qiáng)電場的場強(qiáng)E=3×105V/m，A、B兩點(diǎn)相距0．2m，兩點(diǎn)連線與電場的夾角是600，下列說法正確的是

A．電荷量q=+2×10－4C的電荷從A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)電勢能增大6J

B．電荷量q=－2×10－4C的電荷從A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)電場力做功為－6 J

C．若取A點(diǎn)的電勢為0，則B點(diǎn)的電勢φB=3×104V

D．A、B兩點(diǎn)間的電勢差是UAB=6×104V

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖，A、B兩小球由繞過輕質(zhì)定滑輪的細(xì)線相連，A放在固定的光滑斜面上，B、C兩小球在豎直方向上通過勁度系數(shù)為k的輕質(zhì)彈簧相連，C球放在水平地面上�，F(xiàn)用手控制住A，并使細(xì)線剛剛拉直但無拉力作用，并保證滑輪左側(cè)細(xì)線豎直、右側(cè)細(xì)線與斜面平行。已知A的質(zhì)量為4m，B、C的質(zhì)量均為m，重力加速度為g，細(xì)線與滑輪之間的摩擦不計(jì)。開始時(shí)整個(gè)系統(tǒng)處于靜止?fàn)顟B(tài)。釋放A后，A沿斜面下滑至速度最大時(shí)，C恰好離開地面。求：

（1）斜面傾角＝？

（2）A獲得的最大速度為多少？

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】下列說法正確的是(　　)

A. 牛頓發(fā)現(xiàn)了萬有引力定律，總結(jié)出了行星運(yùn)動(dòng)的規(guī)律

B. 開普勒在天文觀測數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上，總結(jié)出了行星運(yùn)動(dòng)的規(guī)律

C. 開普勒總結(jié)出了行星運(yùn)動(dòng)的規(guī)律，找出了行星按照這些規(guī)律運(yùn)動(dòng)的原因

D. 牛頓發(fā)現(xiàn)了萬有引力定律，并測出了引力常量

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖，水平地面上有一固定光滑斜面AB，其底端B點(diǎn)與半徑為R的四分之一圓弧平滑連接，圓弧的端點(diǎn)C與圓心在同一水平線上，M、N為C點(diǎn)正上方兩點(diǎn)，距離C點(diǎn)分別為2R和R，現(xiàn)將一小球從M點(diǎn)靜止釋放，小球在AB上能到達(dá)最高處D點(diǎn)距水平面的高度為2R，接著小球沿斜面滑下返回進(jìn)入圓弧軌道，若不考慮空氣阻力，則（ ）

A．小球返回軌道后沿軌道運(yùn)動(dòng)可能到不了C點(diǎn)

B．小球返回軌道后能沿軌道一直運(yùn)動(dòng)，并上升到N點(diǎn)

C．小球返回軌道后沿軌道運(yùn)動(dòng)到C點(diǎn)時(shí)，速度一定大于零

D．若將小球從N點(diǎn)靜止釋放，則小球在AB上能到達(dá)最高處距水平面的高度等于R

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】在“探究小車速度隨時(shí)間變化的規(guī)律”的實(shí)驗(yàn)中，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器使用的交流電的頻率為50 Hz，記錄小車運(yùn)動(dòng)的紙帶如下圖所示，在紙帶上選擇0、1、2、3、4、5共六個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)，相鄰兩計(jì)數(shù)點(diǎn)之間還有四個(gè)點(diǎn)未畫出，紙帶旁并排放著帶有最小分度為毫米的刻度尺，零點(diǎn)跟“0”計(jì)數(shù)點(diǎn)對齊，由圖可以讀出三個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)1、3、5跟0點(diǎn)的距離分別為d1 、d2 、d3

（1）請將d1 、d3 讀數(shù)填入下列表格中．

距離

d1

d2

d3

測量值／cm


5．40


（2）計(jì)算小車通過計(jì)數(shù)點(diǎn)“2”的瞬時(shí)速度為v2 ="_____" m/s，小車的加速度是a ="____" m/s2。（計(jì)算結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，兩根平行放置的長直導(dǎo)線a和b載有大小相同方向相反的電流，a受到的磁場力大小為F1，當(dāng)再加入一與導(dǎo)線所在平面垂直的勻強(qiáng)磁場后，a受到的磁場力大小變?yōu)镕2，則此時(shí)b受到的磁場力大小變?yōu)?/span>

A．F2 B．F1－F2 C．F1 + F2 D．2F1－F2

查看答案和解析>>

同步練習(xí)冊答案