如圖所示，一半徑為R的絕緣圓形軌道豎直放置，圓軌道最低點(diǎn)與一條水平軌道相連，軌道都是光滑的，軌道所在空間存在水平向右的勻強(qiáng)電場，從水平軌道上的A點(diǎn)由靜止釋放一質(zhì)量為m帶正電的小球，釋放點(diǎn)A距圓軌道最低點(diǎn)B的距離為4R，已知電場力大小等于小球重力的
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倍．當(dāng)小球在圓軌道內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng)到達(dá)最高點(diǎn)C時(shí)，求：
（1）小球的速度為多大？
（2）軌道對小球的彈力多大？
分析：（1）對小球從A運(yùn)動(dòng)到最高點(diǎn)C過程，由動(dòng)能定理可求得粒子通過C點(diǎn)的速度；
（2）小球經(jīng)過C點(diǎn)時(shí)，由重力和軌道的彈力的合力提供向心力，根據(jù)牛頓第二定律求出軌道對小球的彈力．
解答：解：（1）從A→C過程，根據(jù)動(dòng)能定理得：
qE?4R-mg?2R=
1
2
m
v
2
C

又：qE=
3
4
mg
聯(lián)立解得：vC=
gR

（2）在C點(diǎn)，由牛頓第二定律得：
N+mg=m
v
2
C
R

代入解得：N=0
答：（1）小球的速度為
gR
．
（2）軌道對小球的彈力為零．
點(diǎn)評(píng)：本題是動(dòng)能定理和向心力知識(shí)的綜合應(yīng)用，分析向心力的來源是解題的關(guān)鍵．
練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：

如圖所示，一半徑為r的圓形導(dǎo)線框內(nèi)有一勻強(qiáng)磁場，磁場方向垂直于導(dǎo)線框所在平面，導(dǎo)線框的左端通過導(dǎo)線接一對水平放置的平行金屬板，兩板間的距離為d，板長為l，t=0時(shí)，磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度B從B0開始均勻增大，同時(shí)，在兩板中間OO′直線上的左端位置有一質(zhì)量為m、帶電量為+q的液滴以初速度v0水平向右射入兩板間，該液滴可視為質(zhì)點(diǎn)．（用g表示重力加速度）求：
（1）要使該液滴能沿OO′直線射出，磁感應(yīng)強(qiáng)度的變化率？
（2）要使該液滴能從上板的右端射出，磁感應(yīng)強(qiáng)度的變化率？

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科目：高中物理 來源： 題型：

如圖所示，一半徑為R的半圓形光滑軌道放在水平面上，A為軌道與水平面的切點(diǎn)，A左邊的水平面是光滑的，半圓形光滑軌道固定．一個(gè)質(zhì)量為m的小球以某一速度沖上軌道，小球落地點(diǎn)為C．當(dāng)小球?qū)⒁獜能壍揽陲w出時(shí)，軌道的壓力恰好為零．
求：（1）小球落地點(diǎn)C與A的距離．
（2）小球在A的速度大�。�
（3）小球?qū)點(diǎn)的壓力大�。�

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科目：高中物理 來源： 題型：

[附加題]如圖所示，一半徑為R的絕緣圓形軌道豎直放置，圓軌道最低點(diǎn)與一條水平軌道相連，軌道都是光滑的．軌道所在空間存在水平向右的勻強(qiáng)電場，場強(qiáng)為E．從水平軌道上的A點(diǎn)由靜止釋放一質(zhì)量為m、帶正電為q的小球，為使小球剛好能到達(dá)圓環(huán)最高點(diǎn)；求釋放點(diǎn)A距圓軌道最低點(diǎn)B的距離s．

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科目：高中物理 來源： 題型：

（2013?威海模擬）如圖所示，一半徑為R=0.2m的豎直粗糙圓弧軌道與水平地面相接于B點(diǎn)，C、D兩點(diǎn)分別位于軌道的最低點(diǎn)和最高點(diǎn)．距地面高度為h=0.45m的水平臺(tái)面上有一質(zhì)量為m=1kg可看作質(zhì)點(diǎn)的物塊，物塊在水平向右的恒力F=4N的作用下，由靜止開始運(yùn)動(dòng)，經(jīng)過t=2s時(shí)間到達(dá)平臺(tái)邊緣上的A點(diǎn)，此時(shí)撤去恒力F，物塊在空中運(yùn)動(dòng)至B點(diǎn)時(shí)，恰好沿圓弧軌道切線方向滑入軌道，物塊運(yùn)動(dòng)到圓弧軌道最高點(diǎn)D時(shí)對軌道恰好無作用力．物塊與平臺(tái)間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.2，空氣阻力不計(jì)，取 g=10m/s2．求
（1）物塊到達(dá)A點(diǎn)時(shí)的速度大小vA．
（2）物塊到達(dá)B點(diǎn)時(shí)的速度大小vB．
（3）物塊從B點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到D點(diǎn)過程中克服摩擦力所做的功．

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科目：高中物理 來源： 題型：

精英家教網(wǎng)如圖所示，一半徑為R的
1
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圓柱體放置在水平桌面上，柱體由某種玻璃材料制成．現(xiàn)有一束由兩種單色光組成的復(fù)合光，平行于桌面射到柱體表面上，折射入柱體后再從豎直表面射出時(shí)分成兩束單色A光和B光．下列說法中正確的是（　�。�

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同步練習(xí)冊答案