如圖15所示，矩形區(qū)域MNPQ內(nèi)有水平向右的勻強電場，虛線框外為真空區(qū)域.半徑為R、內(nèi)壁光滑、內(nèi)徑很小的絕緣半圓管ADB固定在豎直平面內(nèi)，直徑AB垂直于水平虛線MN，圓心O恰在MN的中點，半圓管的一半處于電場中.一質(zhì)量為m，可視為質(zhì)點的帶正電小球從半圓管的A點由靜止開始滑入管內(nèi)，小球從B點穿出后，能夠通過B點正下方的C點.重力加速度為g，小球在C點處的加速度大小為5g/3.求：

圖15

(1)小球在B點時，對半圓軌道的壓力大�。�

(2)虛線框MNPQ的高度和寬度應滿足的條件.

(1)小球在C點時，加速度為a=5g/3，則(ma)2=(mg)2+(qE)2

得電場力：qE=mg

從A到B運用動能定理：2mgR-qER=mv2

得：v=；

在B點運用向心力公式：FB-mg=m

得：FB=mg

(2)從B點小球做曲線運動，將運動分解為：

①水平方向，勻減速直線運動

qEx=mv2

qEt=2mv

得：x=0.5R；t=

因為x=0.5R＜R，故電場的寬度大于2R；

②豎直方向，自由落體運動

y=gt2  得：y=1.5R

故電場的高度大于2.5R.

練習冊系列答案
相關習題

科目：高中物理 來源： 題型：

（08年茂名市二模）(16分)如圖15所示，質(zhì)量為 m、電量為+q的帶電小球固定于一不可伸長的絕緣細線一端，繩的另一端固定于O點，繩長為，O點有一電荷量為+Q(Q＞＞q)的點電荷P，現(xiàn)加一個水平向右的勻強電場，小球靜止于與豎直方向成θ=300角的A點。求：

(1)小球靜止在A點處繩子受到的拉力；

(2)外加電場大��；

(3)將小球拉起至與O點等高的B點后無初速釋放，則小球經(jīng)過最低點C時，繩受到的拉力。

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

如圖15所示，質(zhì)量為 m、電量為+q的帶電小球固定于一不可伸長的絕緣細線一端，繩的另一端固定于O點，繩長為，O點有一電荷量為+Q(Q＞＞q)的點電荷P，現(xiàn)加一個水平和右的勻強電場，小球靜止于與豎直方向成 θ=300角的A點。求：

(1)小球靜止在A點處繩子受到的拉力；

(2) 外加電場大小；

(3)將小球拉起至與O點等高的B點后無初速釋放，則小球經(jīng)過最低點C時，繩受到的拉力

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

如圖15所示，質(zhì)量為 m、電量為+q的帶電小球固定于一不可伸長的絕緣細線一端，繩的另一端固定于O點，繩長為，O點有一電荷量為+Q(Q＞＞q)的點電荷P，現(xiàn)加一個水平向右的勻強電場，小球靜止于與豎直方向成 θ=300角的A點。求：

 (1)小球靜止在A點處繩子受到的拉力和外加電場大��；

(2)將小球拉起至與O點等高的B點后無初速釋放，則小球經(jīng)過最低點C時，繩受到的拉力。

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

如圖15所示，質(zhì)量為m的物體被勁度系數(shù)為k2的彈簧2懸掛在天花板上，下面還拴著勁度系數(shù)為k1的輕彈簧1，托住下彈簧的端點A用力向上壓，當彈簧2的彈力大小為時，彈簧1的下端點A上移的高度是多少？

                                                                                            

查看答案和解析>>

同步練習冊答案