精英家教網(wǎng)如圖所示,在水平向左、電場(chǎng)強(qiáng)度為E的勻強(qiáng)電場(chǎng)中,豎直固定著一根足夠長(zhǎng)的粗糙絕緣桿,桿上套著一個(gè)質(zhì)量為m、帶有電荷量-q的小圓環(huán),圓環(huán)與桿間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ.
(1)由靜止釋放圓環(huán),圓環(huán)沿桿下滑,求圓環(huán)下滑過程中受到的摩擦力f;
(2)若在勻強(qiáng)電場(chǎng)E的空間內(nèi)再加上磁感應(yīng)強(qiáng)度為B、方向垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng),圓環(huán)仍由靜止開始沿桿下滑.求:
①圓環(huán)剛開始運(yùn)動(dòng)時(shí)加速度a0的大;
②圓環(huán)下滑過程中的最大動(dòng)能Ek
分析:(1)根據(jù)受力分析和f=μN(yùn)解答.
(2)根據(jù)受力分析和牛頓第二定律解答.
解答:解:精英家教網(wǎng)(1)在水平方向圓環(huán)受到的彈力N=qE
       則摩擦力f=μN(yùn)=μqE                             
(2)①圓環(huán)剛開始運(yùn)動(dòng)時(shí)不受洛倫茲力,因此,摩擦力大小f=μqE
 在豎直方向,由牛頓第二定律 mg-μqE=ma0
解得a 0=
mg-μqE
m

②當(dāng)重力與滑動(dòng)摩擦力平衡時(shí),圓環(huán)速度最大,動(dòng)能最大.
即mg=μ(qvmB-qE)
最大速度vm=
mg+μqE
μqB

最大動(dòng)能Ek=
1
2
m
v
2
m
=
m(mg+μqE)2
2μ2q2B2

答:(1)由靜止釋放圓環(huán),圓環(huán)沿桿下滑,圓環(huán)下滑過程中受到的摩擦力f=μqE;
(2)若在勻強(qiáng)電場(chǎng)E的空間內(nèi)再加上磁感應(yīng)強(qiáng)度為B、方向垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng),圓環(huán)仍由靜止開始沿桿下滑,
①圓環(huán)剛開始運(yùn)動(dòng)時(shí)加速度大小為a 0=
mg-μqE
m
;
②圓環(huán)下滑過程中的最大動(dòng)能Ek=
m(mg+μqE)2
2μ2q2B2
點(diǎn)評(píng):解決此題的關(guān)鍵是會(huì)受力分析,會(huì)根據(jù)運(yùn)動(dòng)狀態(tài)找臨界條件,知道速度最大時(shí),加速度為零.
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如圖所示,在水平向左的勻強(qiáng)電場(chǎng)中,一帶電小球用絕緣輕繩(不可伸縮)懸于O點(diǎn),平衡時(shí)小球位于A點(diǎn),此時(shí)繩與豎直方向的夾角θ=53°,繩長(zhǎng)為L(zhǎng),圖中BD水平,OC豎直.BO=CO=DO=L.
(1)將小球移到D點(diǎn),讓小球由靜止自由釋放,求:小球首次經(jīng)過懸點(diǎn)O正下方某位置時(shí)的速率.(計(jì)算結(jié)果可帶根號(hào),取sin53°=0.8)
(2)將小球移到B點(diǎn),給小球一豎直向下的初速度vB,小球到達(dá)懸點(diǎn)正下方C點(diǎn)時(shí)繩中拉力恰等于小球重力,求vB的大。

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如圖所示,在水平向左的場(chǎng)強(qiáng)E=5×104V/m的勻強(qiáng)電場(chǎng)中有一表面光滑、與水平面成45°角的絕緣直桿AC,其下端(C端)距地面高度h=0.8m.有一質(zhì)量為500g的帶電小環(huán)套在直桿上,正以某一速度v0沿桿勻速下滑,小環(huán)離開桿后正好通過C端的正下方P點(diǎn)處.(g取l0m/s2)求:
(1)小環(huán)帶正電還是負(fù)電?所帶電荷量的數(shù)值;
(2)小環(huán)離開直桿后運(yùn)動(dòng)的加速度大小;
(3)小環(huán)在直桿上勻速運(yùn)動(dòng)速度的大小v0;
(4)小環(huán)運(yùn)動(dòng)到P點(diǎn)時(shí)的動(dòng)能.

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科目:高中物理 來源: 題型:

如圖所示,在水平向左的勻強(qiáng)電場(chǎng)中,一根細(xì)線一端系一個(gè)質(zhì)量為m的帶正電的小球,另一端固定在O點(diǎn).現(xiàn)在讓細(xì)線水平繃直,小球從A點(diǎn)由靜止開始擺下,小球能達(dá)到并通過最低點(diǎn)B.則小球在最低點(diǎn)B處細(xì)線的拉力可能是(  )

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如圖所示,在水平向左的勻強(qiáng)電場(chǎng)中,一根長(zhǎng)為L(zhǎng)且不可伸長(zhǎng)的絕緣細(xì)線一端拴一個(gè)質(zhì)量為m帶負(fù)電的小球,另一端固定在O點(diǎn).把小球拉到使細(xì)線水平的位置A,然后將小球由靜止釋放,小球沿弧線運(yùn)動(dòng)到細(xì)線與水平成θ=60°的位置B時(shí)速度為零.以下說法正確的是( 。

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