19．如圖所示，在豎直放置的半徑為R的光滑絕緣細(xì)管的圓心O處放一點(diǎn)電荷，將質(zhì)量m，帶電量為+q的小球從圓弧管的水平直徑端點(diǎn)A由靜止釋放，小球沿細(xì)管滑到最低點(diǎn)B時，對管壁恰好無壓力，則放于圓心處的電荷帶負(fù)電，帶電量Q=$\frac{{3mgR}^{2}}{kq}$．

分析 小球沿細(xì)管滑到最低點(diǎn)B過程中，只有重力做功，小球的機(jī)械能守恒．小球到達(dá)B點(diǎn)時對管壁恰好無壓力，則由重力和靜電力的合力提供向心力，根據(jù)機(jī)械能守恒定律求出小球到達(dá)B點(diǎn)時的速度，由牛頓第二定律求出靜電力的大小，由庫侖定律求得電量Q．

解答 解：小球到達(dá)B點(diǎn)時對管壁恰好無壓力，則由重力和靜電力的合力提供向心力，故靜電力必定為引力，兩電荷的電性相反，故放于圓心處的電荷帶負(fù)電；
由牛頓第二定律得，F(xiàn)-mg=$\frac{{mv}^{2}}{R}$①
F=$\frac{kQq}{{R}^{2}}$②
從釋放到最低點(diǎn)，由動能定理得，mgR=$\frac{1}{2}$mv2③
聯(lián)立①②③得，Q=$\frac{{3mgR}^{2}}{kq}$
故答案為：負(fù)；$\frac{{3mgR}^{2}}{kq}$．

點(diǎn)評 本題是機(jī)械能守恒定律和牛頓第二定律的綜合應(yīng)用．對于圓周運(yùn)動，常常不單獨(dú)出題，會和動能定理、機(jī)械能守恒結(jié)合應(yīng)用

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：填空題

9．驗證“機(jī)械能守恒定律”的實(shí)驗采用重物自由下落的方法．
（1）有下列器材可供選擇：鐵架臺、天平、電火花打點(diǎn)計時器、墨粉紙、紙帶、低壓直流電源，天平、秒表，重物、導(dǎo)線外，多余的器材是天平、低壓直流電源、停表，缺少的器材是刻度尺．
（2）已知所用電火花打點(diǎn)計時器所接電源的頻率為50Hz，查得當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣葹間=9.80m/s2，重物質(zhì)量為0.5kg，某同學(xué)選擇了一條理想的紙帶，用刻度尺測量時各計時點(diǎn)對應(yīng)刻度尺的讀數(shù)如圖2所示．圖中O點(diǎn)是打點(diǎn)計時器打出的第一個點(diǎn)（此時重物的速度為零），A、B、C、D分別是連續(xù)打出的計時點(diǎn)．重物由O點(diǎn)運(yùn)動到C點(diǎn)時，重物的重力勢能的減少量△EP=1.60J，此過程中物體動能的增加量△Ek=1.56J．（保留三位有效數(shù)字）

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科目：高中物理 來源： 題型：選擇題

10．一矩形線圈在勻強(qiáng)磁場中繞一固定轉(zhuǎn)軸作勻速轉(zhuǎn)動，當(dāng)線圈剛好處于如圖所示的位置時，則它的（　�。� 
A．磁通量最大，磁通量的變化率最小，感應(yīng)電動勢最小
B．磁通量最大，磁通量的變化率最大，感應(yīng)電動勢最大
C．磁通量為零，磁通量的變化率最大，感應(yīng)電動勢最大
D．磁通量為零，磁通量的變化率最小，感應(yīng)電動勢最小

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科目：高中物理 來源： 題型：多選題

7．如圖所示，傳送帶以恒定速率v運(yùn)動，現(xiàn)將質(zhì)量都是m的小物體甲、乙（視為質(zhì)點(diǎn)）先后輕放在傳送帶的最左端，甲到達(dá)A處時恰好達(dá)到速率v，乙到達(dá)B處時恰好達(dá)到速率v．在甲、乙兩物體在傳送帶上加速的過程中，下列說法正確的是（　�。�
A．兩物體的加速度相同
B．傳送帶對兩物體做功相等
C．乙在傳送帶上滑行系統(tǒng)產(chǎn)生的熱量與甲在傳送帶上滑行系統(tǒng)產(chǎn)生的熱量相等
D．傳送帶克服摩擦力做的功相等

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科目：高中物理 來源： 題型：選擇題

14．電影《智取威虎山》中有精彩而又刺激的解放軍戰(zhàn)士滑雪的鏡頭．假設(shè)某戰(zhàn)士從弧形的雪坡上沿水平方向飛出后，又落回到傾斜的雪坡上，如圖所示，若傾斜的雪坡傾角為θ，戰(zhàn)士飛出時的水平速度大小為v0，且他飛出后在空中的姿勢保持不變，不計空氣阻力，重力加速度為g，則（　�。�
A．如果v0不同，該戰(zhàn)士落到雪坡時的位置不同，速度方向相同
B．如果v0不同，該戰(zhàn)士落到雪坡時的位置不同，但空中運(yùn)動時間相同
C．該戰(zhàn)士剛要落到雪坡上時的速度大小是$\frac{{v}_{0}}{cosθ}$
D．該戰(zhàn)士在空中經(jīng)歷的時間是$\frac{{v}_{0}tanθ}{g}$

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科目：高中物理 來源： 題型：多選題

4．下列說法正確的是（　�。�
A．${\;}_{1}^{2}$H+${\;}_{1}^{3}$H→${\;}_{2}^{4}$He+${\;}_{0}^{1}$n是輕核聚變
B．${\;}_{92}^{235}$U+${\;}_{0}^{1}$n→${\;}_{54}^{140}$Xe+${\;}_{38}^{94}$Sr+2${\;}_{0}^{1}$n是重核裂變
C．${\;}_{88}^{226}$Ra→${\;}_{86}^{222}$Rn+${\;}_{2}^{4}$He是α衰變
D．${\;}_{11}^{24}$Na→${\;}_{12}^{24}$Mg+${\;}_{-1}^{0}$e是核裂變

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科目：高中物理 來源： 題型：選擇題

11．如圖所示，長度相同的三根輕桿構(gòu)成一個正三角形支架，在A處固定質(zhì)量為2m的小球，B處固定質(zhì)量為m的小球，支架懸掛在O點(diǎn)，可繞過O點(diǎn)并與支架所在平面相垂直的同定軸轉(zhuǎn)動．開始時OB與地面相垂直，放手后支架開始運(yùn)動，在不計任何阻力的情況下，下列說法中正確的是（　�。�
A．A球到達(dá)最低點(diǎn)時速度為零
B．A球機(jī)械能減少，B球機(jī)械能守恒
C．B球向左擺動所能達(dá)到的最高位置等于A球開始運(yùn)動時的高度
D．當(dāng)支架從左向右返回擺動時，A球一定能回到起始高度

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科目：高中物理 來源： 題型：選擇題

8．物理學(xué)的發(fā)展豐富了人類對物質(zhì)世界的認(rèn)識，推動了科學(xué)技術(shù)的創(chuàng)新和革命，促進(jìn)了物質(zhì)生產(chǎn)的繁榮與人類文明的進(jìn)步．下列表述正確的是（　�。�
A．牛頓通過實(shí)驗精確測定了引力常量
B．牛頓最終給出了在科學(xué)上具有劃時代意義的萬有引力定律
C．牛頓建立的經(jīng)典力學(xué)適用于宏觀、高速、強(qiáng)引力場
D．牛頓建立了狹義相對論，把物理學(xué)推進(jìn)到高速領(lǐng)域

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科目：高中物理 來源： 題型：選擇題

9．下列所述的實(shí)例中（均不計空氣阻力），機(jī)械能守恒的是（　�。�
A．小石塊被豎直向上拋出后在空中運(yùn)動的過程
B．木箱沿粗糙斜面勻速下滑的過程
C．人乘電梯勻速上升的過程
D．子彈射穿木塊的過程

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