【題目】如圖所示空間，存在水平向右的勻強(qiáng)電場，半徑為r的絕緣光滑圓環(huán)固定在豎直平面內(nèi)，環(huán)上套有一質(zhì)量為m、帶正電的珠子(可視為質(zhì)點(diǎn))，珠子所受靜電力是其重力的。將珠子從環(huán)上最低位置A點(diǎn)靜止釋放，求：

(1)珠子所能獲得的最大動能和在最大動能處環(huán)對珠子的作用力；

(2)要使珠子恰好能繞圓環(huán)做完整的圓周運(yùn)動，則應(yīng)在A點(diǎn)給珠子以多大的初速度？

【答案】(1)，；(2)。

【解析】

(1)珠子的平衡位置和圓心連線與豎直方向的夾角為θ，有

珠子在平衡位置速度最大，珠子從A點(diǎn)運(yùn)動到平衡位置，由動能定理：

最大動能

設(shè)在動能最大處圓環(huán)對珠子的作用力為N；根據(jù)圓周運(yùn)動

得：

；

(2)如圖：

此時(shí)珠子做圓周運(yùn)動的等效“最高點(diǎn)”為D，在D點(diǎn)，珠子速度為零時(shí)，此小球在A點(diǎn)的初速度最小，從A點(diǎn)到D點(diǎn)過程，由動能定理：

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】一般教室門上都安裝一種暗鎖，這種暗鎖由外殼A、骨架B、彈簧C(勁度系數(shù)為k)、鎖舌D(傾角θ＝30°)、鎖槽E以及連桿、鎖頭等部件組成，如圖甲所示。設(shè)鎖舌D的側(cè)面與外殼A和鎖槽E之間的動摩擦因數(shù)均為μ，最大靜摩擦力Ffm由Ffm＝μFN(FN為正壓力)求得。有一次放學(xué)后，當(dāng)某同學(xué)準(zhǔn)備關(guān)門時(shí)，無論用多大的力，也不能將門關(guān)上(這種現(xiàn)象稱為自鎖)，此刻暗鎖所處的狀態(tài)的俯視圖如圖乙所示，P為鎖舌D與鎖槽E之間的接觸點(diǎn)，彈簧由于被壓縮而縮短了x。

(1)試問，自鎖狀態(tài)時(shí)D的下表面所受摩擦力的方向；

(2)求此時(shí)(自鎖時(shí))鎖舌D與鎖槽E之間的正壓力的大�。�

(3)無論用多大的力拉門，暗鎖仍然能夠保持自鎖狀態(tài)，則μ至少要多大？

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】某物理興趣小組利用如圖甲所示的裝置進(jìn)行驗(yàn)證動量守恒定律的實(shí)驗(yàn)。光滑的水平平臺上的A點(diǎn)放置有一個(gè)光電門。實(shí)驗(yàn)步驟如下：

A.在小滑塊a上固定一個(gè)寬度為d的窄擋光片；

B.用天平分別測得小滑塊a（含擋光片）和小球b的質(zhì)量為m1、m2；

C.在a和b間用細(xì)線連接，中間夾一被壓縮了的水平輕短彈簧，靜止放置在平臺上；

D.細(xì)線燒斷后，a、b被彈開，向相反方向運(yùn)動；

E.記錄滑塊a離開彈黃后通過光電門時(shí)擋光片的遮光時(shí)間t；

F.小球b離開彈簧后從平臺邊緣飛出，落在水平地面的B點(diǎn)，測出平臺距水平地面的高度h及B點(diǎn)與平臺邊緣鉛垂線之間的水平距離x0；

G.改變彈賛壓縮量，進(jìn)行多次實(shí)驗(yàn).

（1）用螺旋測微器測量遮光條的寬度，如圖乙所示，則遮光條的寬度為_______________mm.

（2）若a、b與彈黃作用過程中系統(tǒng)動量守恒，則m1=______________（用上述實(shí)驗(yàn)所涉及物理量的字母表示，重力加速度為g）

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】在如圖所示的電路中，R1>r，將滑動變阻器R的滑片從位置a向下滑動到位置b的過程中，電路均處于穩(wěn)定狀態(tài)�；幱谖恢�b和位置a相比，電路中（　　）

A.燈泡L的亮度變亮B.電容器C所帶電荷量Q增大

C.電源的輸出功率P增大D.電阻R1消耗的熱功率P1增大

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】圖（a）為某簡易多用電表的電路圖。圖中G是表頭；E是電池；R1、R2、R3、R4和R5是固定電阻；R6是可變電阻；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，分別為：直流電壓2.5 V擋和5 V擋，直流電流2.5 mA擋和10 mA擋，歐姆×100 Ω擋。

(1)圖（a）中的A端與___________（填“紅”或“黑”）色表筆相連接。

(2)某次測量時(shí)該多用電表指針位置如圖（b）中的c位置所示。若此時(shí)多用電表使用的是直流電壓2.5 V擋，則多用電表讀數(shù)為_____________V；若此時(shí)多用電表使用的是歐姆×100 Ω擋，則讀數(shù)為_____________Ω。

(3)某次使用歐姆擋時(shí)，先將兩表筆短接，若多用電表指針位置如圖（b）中的d位置，則應(yīng)應(yīng)將R6接入電路的電阻調(diào)______(填“大”或“小”)，才能使電表指針指在表盤右端電阻“0”位置。

(4)當(dāng)多用電表使用10 mA檔時(shí)，虛線方框內(nèi)的換擋開關(guān)應(yīng)與________號接線柱連接。

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】某同學(xué)利用如圖甲所示的裝置來驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律，圖中A、B為兩個(gè)光電門。

（1）該同學(xué)首先利用20分度的游標(biāo)卡尺測量小球的直徑d，測量結(jié)果如圖乙所示，則d＝________cm；

（2）讓小球從光電門A上方某一高度處自由下落，計(jì)時(shí)裝置測出小球通過光電門A、B的擋光時(shí)間tA、tB，已知當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣葹?/span>g，用刻度尺測量出光電門A、B間的距離h，則只需比較________與________是否相等就可以驗(yàn)證小球下落過程中機(jī)械能是否守恒；（用題目中涉及的物理量符號來表示）

（3）該同學(xué)的實(shí)驗(yàn)操作均正確，經(jīng)過多次測量發(fā)現(xiàn)，（2）中需要驗(yàn)證的兩個(gè)數(shù)值總是存在一定的誤差，產(chǎn)生這種誤差的主要原因是__________________。

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】在“探究變壓器線圈兩端的電壓與匝數(shù)之間的關(guān)系”實(shí)驗(yàn)中，斌斌利用如圖所示可拆式變壓器（鐵芯不閉合）進(jìn)行研究。

（1）實(shí)驗(yàn)還需要下列器材中的________；

（2）實(shí)驗(yàn)中，圖中變壓器的原線圈接線“0、8”接線柱，所接電源電壓為交流10.0V，副線圈接線“0、4”接線柱，則副線圈所接電表示數(shù)可能是______。

A．20.0 V

B．15.0 V

C．5.0 V

D．2.5 V

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖，在同一平面內(nèi)有兩根平行長導(dǎo)軌，導(dǎo)軌間存在依次相鄰的矩形勻強(qiáng)磁場區(qū)域，區(qū)域?qū)挾染鶠?/span>l,磁感應(yīng)強(qiáng)度大小相等、方向交替向上向下。一邊長為的正方形金屬線框在導(dǎo)軌上向左勻速運(yùn)動，線框中感應(yīng)電流i隨時(shí)間t變化的正確圖線可能是（ ）

A.

B.

C.

D.

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，在光滑的水平桌面上有體積相同的兩個(gè)小球A、B，質(zhì)量分別為m=0.1kg和M=0.3kg，兩球中間夾著一根壓縮的輕彈簧，原來處于靜止?fàn)顟B(tài)，同時(shí)放開A、B球和彈簧，已知A球脫離彈簧的速度為6m/s，接著A球進(jìn)入與水平面相切，半徑為0.5m的豎直面內(nèi)的光滑半圓形軌道運(yùn)動，PQ為半圓形軌道豎直的直徑，，下列說法正確的是

A. 彈簧彈開過程，彈力對A的沖量大于對B的沖量

B. A球脫離彈簧時(shí)B球獲得的速度大小為2m/s

C. A球從P點(diǎn)運(yùn)動到Q點(diǎn)過程中所受合外力的沖量大小為1N·s

D. 若半圓軌道半徑改為0.9m，則A球不能到達(dá)Q點(diǎn)

查看答案和解析>>

同步練習(xí)冊答案