如圖所示,光滑絕緣的細(xì)圓管彎成半徑為R的半圓形,固定在豎直面內(nèi),管口B、C的連線水平。質(zhì)量為m的帶正電小球從B點正上方的A點自由下落,A、B兩點間距離為4R。從小球(小球直徑小于細(xì)圓管直徑)進(jìn)入管口開始,整個空間中突然加上一個斜向左上方的勻強(qiáng)電場,小球所受電場力在豎直方向上的分力方向向上,大小與重力相等,結(jié)果小球從管口C處離開圓管后,又能經(jīng)過A點。設(shè)小球運動過程中電荷量沒有改變,重力加速度為g,求:
(1)小球到達(dá)B點時的速度大;
(2)小球受到的電場力大。
(3)小球經(jīng)過管口C處時對圓管壁的壓力。
解:(1)小球從開始自由下落到到達(dá)管口B的過程中機(jī)械能守恒,故有

到達(dá)B點時速度大小為
(2)設(shè)電場力的豎直分力為Fy,水平分力為Fx,則Fy=mg
小球從B運動到C的過程中,由動能定理得
小球從管口C處脫離管后,做類平拋運動,由于經(jīng)過A點,所以有
聯(lián)立解得:Fx=mg
電場力的大小為
(3)小球經(jīng)過管口C處時,向心力由Fx和圓管的彈力N提供,設(shè)彈力N的方向向左,則
,解得:N=3mg
根據(jù)牛頓第三定律可知,小球經(jīng)過管口C處時對圓管壁的壓力為N'=N=3mg,方向水平向右
練習(xí)冊系列答案
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科目:高中物理 來源: 題型:

如圖所示,光滑絕緣的細(xì)圓管彎成半徑為R的半圓形,固定在豎直平面內(nèi),管口B、C的連線是水平直徑.現(xiàn)有一帶正電小球(可視為質(zhì)點)從B點正上方的A點自由下落,A、B兩點間距離為4R.從小球進(jìn)入管口開始,整個空間突然加上一個勻強(qiáng)電場,電場力在豎直向上的分力大小與重力大小相等,結(jié)果小球從管口C處脫離圓管后,其運動軌跡最后經(jīng)過A點.設(shè)小球運動過程中帶電量沒有改變,重力加速度為g.求:
(1)小球到達(dá)B點的速度大。
(2)小球受到的電場力的大小和方向;
(3)小球經(jīng)過管口C處時對圓管壁的壓力.

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科目:高中物理 來源: 題型:

如圖所示,光滑絕緣的細(xì)圓管彎成半徑為R的半圓形,固定在豎直面內(nèi),管口B,C的連線水平.質(zhì)量為m的帶正電小球從B點正上方的A點自由下落A,B兩點間距離為4R.從小球(小球直徑小于細(xì)圓管直徑)進(jìn)人管口開始,整個空間中突然加上一個斜向左上方的勻強(qiáng)電場,小球所受電場力在豎直方向上的分力方向向上,大小與重力相等,結(jié)果小球從管口 C處離開圓管后,又能經(jīng)過A點.設(shè)小球運動過程中電荷量沒有改變,重力加速度為g,求:
(1)小球到達(dá)B點時的速度大小;
(2)小球受到的電場力大。
(3)小球經(jīng)過管口C處時對圓管壁的壓力.

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科目:高中物理 來源: 題型:

精英家教網(wǎng)如圖所示,光滑絕緣的水平面上方,左邊有垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場,右邊有豎直向上的勻強(qiáng)電場.質(zhì)量為m,帶電量為q(正電)的點電荷 a,以水平向右的初速度v沿水平面進(jìn)入勻強(qiáng)磁場和勻強(qiáng)電場,恰好都不脫離水平面.在勻強(qiáng)電場中用絕緣細(xì)線懸掛一個質(zhì)量為m的不帶電的小球b(可視為質(zhì)點),小球處于靜止且對水平面無壓力.點電荷a進(jìn)入勻強(qiáng)電場后與小球b正碰并粘在一起,恰好能繞懸掛點O在勻強(qiáng)電場中做豎直面內(nèi)的圓周運動.(重力加速度為g)求:
(1)勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度B;
(2)勻強(qiáng)電場的電場強(qiáng)度E;
(3)絕緣細(xì)線的長度l.

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科目:高中物理 來源: 題型:

精英家教網(wǎng)如圖所示,光滑絕緣的水平面內(nèi)有豎直方向的寬度為d的勻強(qiáng)磁場區(qū),磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B.正方形金屬線框abcd邊長為L(L<d),質(zhì)量為m,現(xiàn)對線框施加垂直于ab邊的水平恒力F使線框從磁場左側(cè)距磁場S處由靜止開始運動,如果ab邊剛進(jìn)入磁場時的速度為v0,cd邊剛穿出磁場時的速度也為v0,則從ab邊剛進(jìn)入磁場到cd邊剛穿出磁場的整個過程( 。
A、線框有一階段在做勻加速運動B、線框ab邊在剛進(jìn)入磁場時可能做加速運動C、線框ab邊在剛穿出磁場時一定是先做減速運動D、線框中產(chǎn)生的熱量為F(d+S+L)

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科目:高中物理 來源: 題型:

精英家教網(wǎng)如圖所示,光滑絕緣的斜面傾角為37°,一帶電量為+q的小物體質(zhì)量為m,置于斜面上,當(dāng)沿水平方向加一如圖所示的勻強(qiáng)電場時,小物體恰好處于靜止?fàn)顟B(tài),從某時刻開始,電場強(qiáng)度突然減為原來的
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,求:
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