【題目】如圖所示，光滑絕緣的水平面與半徑為R的絕緣圓弧軌道相切于點(diǎn)B，O點(diǎn)為光滑圓弧軌道的圓心，且在B點(diǎn)的正上方，光滑圓弧軌道在豎直平面內(nèi)，整個(gè)空間內(nèi)有水平向右的勻強(qiáng)電場．現(xiàn)將一質(zhì)量為m、電荷量為q的帶電小球從距離B點(diǎn)處的位置A由靜止釋放，小球恰好能運(yùn)動(dòng)到圓弧軌道高度的一半位置處，已知重力加速度為g．

（1）求勻強(qiáng)電場的電場強(qiáng)度為多大？

（2）要使小球能運(yùn)動(dòng)到C，應(yīng)從距離B點(diǎn)多遠(yuǎn)的位置由靜止釋放小球？

（3）若使小球從C點(diǎn)由靜止釋放，則小球運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)時(shí)對(duì)軌道的壓力為多大？

【答案】（1）（2）R（3）(4－)mg

【解析】

（1）根據(jù)題意可知，小球從A點(diǎn)由靜止釋放運(yùn)動(dòng)到圓弧軌道的高度的過程中，沿電場方向的位移為

x＝＋R＝R

此過程由動(dòng)能定理可得

Eqx－mg×＝0

聯(lián)立解得

E＝

（2）設(shè)小球釋放點(diǎn)距B點(diǎn)的距離為x′，小球從釋放點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到C點(diǎn)的過程中，由動(dòng)能定理可得

Eq(x′＋R)－mgR＝0

解得

x′＝R

（3）在小球從C點(diǎn)由靜止釋放運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)的過程中，由動(dòng)能定理可得

mgR－qER＝mv2－0

在最低點(diǎn)由牛頓第二定律可得

FN－mg＝

聯(lián)立可得

FN＝(4－)mg

由牛頓第三定律可得小球在B點(diǎn)時(shí)對(duì)軌道的壓力為

F′N＝FN＝(4－)mg

練習(xí)冊(cè)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，從燈絲發(fā)出的電子經(jīng)加速電場加速后，進(jìn)入偏轉(zhuǎn)電場，若加速電壓為U1，偏轉(zhuǎn)電壓為U2．僅僅改變加速電壓后，電子在電場中的側(cè)移量y增大為原來的2倍，下列說法中正確的是

A. 加速電壓U1減小到了原來的

B. 偏轉(zhuǎn)電場對(duì)電子做的功變?yōu)樵瓉淼?/span>2倍

C. 電子飛出偏轉(zhuǎn)電場時(shí)的速度變?yōu)樵瓉淼?/span>2倍

D. 電子飛出偏轉(zhuǎn)電場時(shí)的偏轉(zhuǎn)角變?yōu)樵瓉淼?/span>2倍

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】電子感應(yīng)加速器是利用感應(yīng)電場來加速電子的一種設(shè)備。電子感應(yīng)加速器主要由上、下電磁鐵磁極和環(huán)形真空室組成，當(dāng)電磁鐵通以變化的電流時(shí)，會(huì)在柱形電磁鐵的兩極間產(chǎn)生磁場，在磁場中安置一個(gè)環(huán)形真空管道作為電子運(yùn)行的軌道，如圖所示（圖中上部分為主視圖、下部分為俯視圖）。當(dāng)磁場發(fā)生變化時(shí)，產(chǎn)生的感應(yīng)電場就會(huì)不斷加速電子，電子在真空管中沿逆時(shí)針方向做圓周運(yùn)動(dòng)。下列說法正確的是

A. 感生電場的方向?yàn)轫槙r(shí)針方向

B. 感生電場的方向?yàn)槟鏁r(shí)針方向

C. 電磁鐵中通入的電流應(yīng)越來越強(qiáng)

D. 電磁鐵中通入的電流應(yīng)越來越弱

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，在x軸上方存在垂直于紙面向里且磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場，在x軸下方存在垂直于紙面向外且磁感應(yīng)強(qiáng)度為的勻強(qiáng)磁場．一帶負(fù)電的粒子從原點(diǎn)O以與x軸成30°角斜向上射入磁場，且在x軸上方磁場中運(yùn)動(dòng)的半徑為R.則(　　)

A. 粒子經(jīng)偏轉(zhuǎn)后一定能回到原點(diǎn)O

B. 粒子在x軸上方和下方磁場中運(yùn)動(dòng)的半徑之比為2∶1

C. 粒子完成一次周期性運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為

D. 粒子第二次射入x軸上方磁場時(shí)，沿x軸前進(jìn)了3R

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，在光滑絕緣水平面上B點(diǎn)的正上方O處固定一個(gè)質(zhì)點(diǎn)，在水平面上的A點(diǎn)放另一個(gè)質(zhì)點(diǎn)，兩個(gè)質(zhì)點(diǎn)的質(zhì)量均為m，帶電荷量均為＋Q．C為AB直線上的另一點(diǎn)(O、A、B、C位于同一豎直平面上)，A、O間的距離為L，A、B和B、C間的距離均為，在空間加一個(gè)水平方向的勻強(qiáng)電場后A處的質(zhì)點(diǎn)處于靜止?fàn)顟B(tài)．試問：

（1）該勻強(qiáng)電場的場強(qiáng)多大？其方向如何？

（2）給A處的質(zhì)點(diǎn)一個(gè)指向C點(diǎn)的初速度，該質(zhì)點(diǎn)到達(dá)B點(diǎn)時(shí)所受的電場力多大？

（3）若初速度大小為v0，質(zhì)點(diǎn)到達(dá)C點(diǎn)時(shí)的加速度多大？

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖，兩水平面（虛線）之間的距離為H，其間的區(qū)域存在方向水平向右的勻強(qiáng)電場。自該區(qū)域上方的A點(diǎn)將質(zhì)量為m、電荷量分別為q和–q（q>0）的帶電小球M、N先后以相同的初速度沿平行于電場的方向射出。小球在重力作用下進(jìn)入電場區(qū)域，并從該區(qū)域的下邊界離開。已知N離開電場時(shí)的速度方向豎直向下；M在電場中做直線運(yùn)動(dòng)，剛離開電場時(shí)的動(dòng)能為N剛離開電場時(shí)的動(dòng)能的1.5倍。不計(jì)空氣阻力，重力加速度大小為g。求

⑴M與N在電場中沿水平方向的位移之比；

⑵A點(diǎn)距電場上邊界的高度；

⑶該電場的電場強(qiáng)度大小。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，是一個(gè)用長為的導(dǎo)線彎成的、以為圓心的四分之一圓弧，將其放置在與平面垂直的磁感應(yīng)強(qiáng)度為的勻強(qiáng)磁場中，當(dāng)在該導(dǎo)線中通以由到，大小為的恒定電流時(shí)，該導(dǎo)線受到的安培力的大小和方向是（ ）

A.，平行于向左

B.，平行于向右

C.，垂直的連線指向左下方

D.，垂直的連線指向左下方

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】“用DIS測定電源的電動(dòng)勢和內(nèi)阻”的實(shí)驗(yàn)電路如圖（a）所示，其中R1為定值電阻，R為滑動(dòng)變阻器。

（1）關(guān)于圖（a）電路的說法中正確的有_______；

A．甲為電壓傳感器，R的作用是保護(hù)電路

B．甲為電壓傳感器，R1的作用是保護(hù)電路

C．乙為電壓傳感器，R的作用是保護(hù)電路

D．乙為電壓傳感器，R1的作用是保護(hù)電路

（2）實(shí)驗(yàn)測得電池①的路端電壓U與電流I的擬合曲線如圖（b）中①圖線所示，由此得到電池①的電源內(nèi)阻r1=_____Ω；

（3）改用電池②，重復(fù)上述實(shí)驗(yàn)方法，得到圖（b）中的圖線②。用阻值相同的兩個(gè)定值電阻分別與電池①及電池②連接，兩電池的輸出功率相等，則這兩個(gè)定值電阻的阻值為_____Ω，電池①和電池②的效率η1_____η2（選填“>”“=”或“<”）。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】牛頓在思考萬有引力定律時(shí)就曾想，把物體從高山上水平拋出，速度一次比一次大， 落點(diǎn)一次比一次遠(yuǎn)。如果速度足夠大，物體就不再落回地面，它將繞地球運(yùn)動(dòng)，成為人造地球衛(wèi)星。如圖所示是牛頓設(shè)想的一顆衛(wèi)星，它沿橢圓軌道運(yùn)動(dòng)。下列說法正確的是

A. 地球的球心與橢圓的中心重合

B. 衛(wèi)星在近地點(diǎn)的速率小于在遠(yuǎn)地點(diǎn)的速率

C. 衛(wèi)星在遠(yuǎn)地點(diǎn)的加速度小于在近地點(diǎn)的加速度

D. 衛(wèi)星與橢圓中心的連線在相等的時(shí)間內(nèi)掃過相等的面積

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