如圖8-15所示,長(zhǎng)為l的絕緣細(xì)線,一端懸于O點(diǎn),另一端連接一質(zhì)量為m的帶負(fù)電小球,置于水平向右的勻強(qiáng)電場(chǎng)中,在O點(diǎn)

向右水平拉直后從靜止釋放,細(xì)線碰到釘子后要使小球剛好饒釘子O′在豎直平面內(nèi)作圓周運(yùn)動(dòng),求OO′長(zhǎng)度。
本題是一個(gè)擺在重力場(chǎng)和電場(chǎng)的疊加場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)問(wèn)題,由于重力場(chǎng)和電場(chǎng)力做功都與路徑無(wú)關(guān),因此可以把兩個(gè)場(chǎng)疊加起來(lái)看成一個(gè)等效力場(chǎng)來(lái)處理,如圖8-17所示,

∴θ=60°。
開(kāi)始時(shí),擺球在合力F的作用下沿力的方向作勻加速直線運(yùn)動(dòng),從A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn),由圖8-17可知,△AOB為等邊三角形,則擺球從A到B,在等效力場(chǎng)中,由能量守恒定律得:

在B點(diǎn)處,由于在極短的時(shí)間內(nèi)細(xì)線被拉緊,擺球受到細(xì)線拉力的沖量作用,法向分量v2變?yōu)榱,切向分?br />
接著擺球以v1為初速度沿圓弧BC做變速圓周運(yùn)動(dòng),碰到釘子O′后,在豎直平面內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng),在等效力場(chǎng)中,過(guò)點(diǎn)O′做合力F的平行線與圓的交點(diǎn)為Q,即為擺球繞O′點(diǎn)做圓周運(yùn)動(dòng)的“最高點(diǎn)”,在Q點(diǎn)應(yīng)滿(mǎn)足

過(guò)O點(diǎn)做OP⊥AB取OP為等勢(shì)面,在等效力場(chǎng)中,根據(jù)能量守恒定律得:
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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:問(wèn)答題

如圖所示,水平軌道與直徑為d=0.8m的半圓軌道相接,半圓軌道的兩端點(diǎn)A、B連線是一條豎直線,整個(gè)裝置處于方向水平向右,大小為103V/m的勻強(qiáng)電場(chǎng)中,一小球質(zhì)量m=0.5kg,帶有q=5×10-3C電量的正電荷,在電場(chǎng)力作用下由靜止開(kāi)始運(yùn)動(dòng),不計(jì)一切摩擦,g=10m/s2,
(1)若它運(yùn)動(dòng)的起點(diǎn)離A為L,它恰能到達(dá)軌道最高點(diǎn)B,求小球在B點(diǎn)的速度和L的值.
(2)若它運(yùn)動(dòng)起點(diǎn)離A為L=2.6m,且它運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)時(shí)電場(chǎng)消失,它繼續(xù)運(yùn)動(dòng)直到落地,求落地點(diǎn)與起點(diǎn)的距離.
 

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:單選題

如圖所示,虛線ab、c為三個(gè)同心原面,圓心處為一個(gè)點(diǎn)電荷,F(xiàn)從b、c之間一點(diǎn)P以相同的速率發(fā)射兩個(gè)電荷量、質(zhì)量都相同的帶電粒子,分別沿PMPN運(yùn)動(dòng)到M、N,MN兩點(diǎn)都處于圓周c上,以下判斷正確的是     
A.兩粒子帶同種電荷B.兩粒子帶異種電荷
C.到達(dá)M、N時(shí)兩粒子速率仍相等
D.到達(dá)MN時(shí)兩粒子速率vM>vN

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:問(wèn)答題

一塊矩形絕緣平板放在光滑的水平面上,另有一質(zhì)量為m、帶電荷量為q的小物塊沿板的上表面以某一初速度從板的A端水平滑上板面,整個(gè)裝置處于足夠大豎直向下的勻強(qiáng)電場(chǎng)中,小物塊沿平板運(yùn)動(dòng)至B端且恰好停在平板的B端.如圖所示,若勻強(qiáng)電場(chǎng)大小不變,但是反向,當(dāng)小物塊仍由A端以相同的初速度滑上板面,則小物塊運(yùn)動(dòng)到距A端的距離為平板總長(zhǎng)的處時(shí),就相對(duì)于平板靜止了.求:

(1)小物塊帶何種電荷;
(2)勻強(qiáng)電場(chǎng)場(chǎng)強(qiáng)的大小.

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:實(shí)驗(yàn)題

在光滑水平面上的O點(diǎn)系一長(zhǎng)為l的絕緣細(xì)線,線的另一端系一質(zhì)量為m、帶電荷量為q的小球.當(dāng)沿細(xì)線方向加上場(chǎng)強(qiáng)為E的勻強(qiáng)電場(chǎng)后,小球處于平衡狀態(tài).現(xiàn)給小球一垂直于細(xì)線的初速度v0,使小球在水平面上開(kāi)始運(yùn)動(dòng).若v0很小,則小球第一次回到平衡位置所需時(shí)間為_(kāi)___________.

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 一根對(duì)稱(chēng)的“∧”形玻璃管置于豎直平面內(nèi),管所有空間有豎直向上的勻強(qiáng)電場(chǎng),帶正電的小球在管內(nèi)從A點(diǎn)由靜止開(kāi)始運(yùn)動(dòng),且與管壁的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ,小球在B端與管作用時(shí)無(wú)能量損失,管與水平面間夾角為θ,AB長(zhǎng)L,如右圖所示,求從A開(kāi)始,小球運(yùn)動(dòng)的總路程是多少?(設(shè)小球受的電場(chǎng)力大于重力)

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:單選題

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A.在電場(chǎng)中,某帶電小球在電勢(shì)高的點(diǎn)具有的電勢(shì)能大
B.在電場(chǎng)中,所帶電荷量越多的小球放在電勢(shì)越高的點(diǎn),它所具有的電勢(shì)能越大
C.在電場(chǎng)中的某一點(diǎn),正電荷在該點(diǎn)具有的電勢(shì)能一定大于負(fù)電荷在該點(diǎn)的電勢(shì)能
D.在僅受電場(chǎng)力作用下,正電荷順著電場(chǎng)線方向移動(dòng),其電勢(shì)能減少,動(dòng)能增加

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:問(wèn)答題

在水平向右的勻強(qiáng)電場(chǎng)中,置一光滑導(dǎo)軌,軌道由水平部分和與之相連接的半圓環(huán)ABC組成,半圓環(huán)半徑為R,A為最低點(diǎn),C為最高點(diǎn).如圖,今距A點(diǎn)為L(zhǎng)的O處有一質(zhì)量為m,帶正電荷的小球,從靜止開(kāi)始沿水平部分進(jìn)入圓環(huán).若Eq=mg(q代表小球電荷量),則L必須滿(mǎn)足什么條件才能使小球在半圓環(huán)上運(yùn)動(dòng)時(shí),不脫離圓環(huán).

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