【題目】如圖所示的裝置是在豎直平面內(nèi)放置的光滑絕緣軌道，處于水平向右的勻強(qiáng)電場(chǎng)中，帶負(fù)電荷的小球從A處由靜止開始下滑，沿軌道ABC運(yùn)動(dòng)并進(jìn)入圓環(huán)內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng)．已知小球所受電場(chǎng)力與其重力大小相等，圓環(huán)半徑為R.當(dāng)?shù)刂亓铀俣葹間

（1）若使小球在圓環(huán)內(nèi)能做完整的圓周運(yùn)動(dòng)，小球過(guò)C點(diǎn)時(shí)的速度至少為多少？

（2）若小球剛好做完整圓周運(yùn)動(dòng)之后，經(jīng)過(guò)C點(diǎn)時(shí)讓其帶上等量的正電荷，小球繼續(xù)沿光滑軌道CDG運(yùn)動(dòng)，DG為半徑為r的圓弧，CD段長(zhǎng)為R，r=0.5R.求小球經(jīng)過(guò)G點(diǎn)后最小速度？

【答案】（1）（2）

【解析】

試題分析：（1）小球所受的重力和電場(chǎng)力都為恒力，故將重力和電場(chǎng)力的合力等效成重力，如圖所示．可知：，方向與豎直方向左偏下45°

從圖中可知，能作完整的圓周運(yùn)動(dòng)的臨界點(diǎn)是能通過(guò)P點(diǎn)，即達(dá)到P點(diǎn)時(shí)球與環(huán)的彈力恰好為零，由F提供向心力；

由圓周運(yùn)動(dòng)知識(shí)得：

即：，解得：

小球由C到P過(guò)程，由動(dòng)能定理有：

又

解得：

（2）對(duì)從C到G過(guò)程，根據(jù)動(dòng)能定理，有：

其中：

解得：

經(jīng)過(guò)G點(diǎn)后，合力為，方向與豎直方向右偏下45°，粒子做類似斜上拋運(yùn)動(dòng)；

等效最高點(diǎn)的速度最小，等于G點(diǎn)速度垂直電場(chǎng)力方向的分速度，為：

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】在一條寬?cǎi)R路上某一處有甲、乙兩車，它們同時(shí)開始運(yùn)動(dòng)，取開始運(yùn)動(dòng)時(shí)刻為計(jì)時(shí)零點(diǎn)，它們的v－t圖象如圖所示，在0-t4這段時(shí)間內(nèi)的情景是（ ）

A. 甲在0～t1時(shí)間內(nèi)做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，在t1時(shí)刻改變運(yùn)動(dòng)方向

B. 在t2時(shí)刻甲車速度為零，然后反向運(yùn)動(dòng)，此時(shí)兩車相距最遠(yuǎn)

C. 在t4時(shí)刻甲車追上乙車

D. 在t4時(shí)刻，兩車相距最遠(yuǎn)

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，在粗糙水平地面上放著一個(gè)截面為四分之一圓弧的柱狀物體A，A的左端緊靠豎直墻，A與豎直墻之間放一光滑圓球B，整個(gè)裝置處于靜止?fàn)顟B(tài)，若把A向右移動(dòng)少許后，它們?nèi)蕴幱陟o止?fàn)顟B(tài)，則（ ）

A. B對(duì)墻的壓力增大 B. A與B之間的作用力增大

C. 地面對(duì)A的摩擦力減小 D. A對(duì)地面的壓力減小

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】將一木箱置于粗糙的水平地面上，現(xiàn)用一水平力拉著木箱勻速前進(jìn)，則(　　)

A. 木箱所受到的拉力和水平地面對(duì)木箱的摩擦力是一對(duì)作用力與反作用力

B. 木箱對(duì)水平地面的壓力和水平地面對(duì)木箱的支持力是一對(duì)作用力與反作用力

C. 木箱所受的重力和水平地面對(duì)木箱的支持力是一對(duì)平衡力

D. 木箱對(duì)水平地面的壓力和水平地面對(duì)木箱的支持力是一對(duì)平衡力

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】關(guān)于一對(duì)平衡力、作用力和反作用力，下列敘述正確的是(　　)

A. 平衡力應(yīng)是分別作用在兩個(gè)不同物體上的力

B. 平衡力可以是同一種性質(zhì)的力，也可以是不同性質(zhì)的力

C. 作用力和反作用力可以不是同一種性質(zhì)的力

D. 作用力施加之后才會(huì)產(chǎn)生反作用力，即反作用力總比作用力落后一些

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】電磁流量計(jì)廣泛應(yīng)用于測(cè)量可導(dǎo)電液體（如污水）在管中的流量（在單位時(shí)間內(nèi)通過(guò)管內(nèi)橫截面的流體的體積）．為了簡(jiǎn)化，假設(shè)流量計(jì)是如圖所示的橫截面為長(zhǎng)方形的一段管道．其中空部分的長(zhǎng)、寬、高分別為圖中的a、b、c．流量計(jì)的兩端與輸送流體的管道相連接（圖中虛線）．圖中流量計(jì)的上下兩面是金屬材料，前后兩面是絕緣材料．現(xiàn)于流量計(jì)所在處加磁感應(yīng)強(qiáng)度B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁場(chǎng)方向垂直前后兩面．當(dāng)導(dǎo)電流體穩(wěn)定地流經(jīng)流量計(jì)時(shí)，在管外將流量計(jì)上、下兩表面分別與一串接了電阻R的電流表的兩端連接，I表示測(cè)得的電流值．已知流體的電阻率為ρ，不計(jì)電流表的內(nèi)阻，則可求得流量為 （ ）

A． B．

C． D．

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】歐姆定律不適用于（ ）

A. 金屬導(dǎo)電 B. 電解液導(dǎo)電 C. 半導(dǎo)體材料 D. 氣體導(dǎo)電

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，水平放置的不帶電的平行金屬板p和b相距h，兩金屬板間電壓恒定，上極板電勢(shì)較高，金屬板厚度不計(jì)，忽略邊緣效應(yīng)。p板上表面光滑，涂有絕緣層，其上O點(diǎn)右側(cè)相距s處有小孔K，圖示平面為豎直平面。質(zhì)量為m、電荷量為q（q > 0）的粒子以相同大小的速度從O點(diǎn)射出，水平射出的粒子沿P板上表面運(yùn)動(dòng)時(shí)間t后到達(dá)K孔，不與板碰撞地進(jìn)入兩板之間，進(jìn)入板間的粒子落在b板上的A點(diǎn)，A點(diǎn)與過(guò)K孔豎直線的距離為l。豎直向下射出的粒子從O點(diǎn)小孔進(jìn)入兩金屬板之間。粒子視為質(zhì)點(diǎn)，重力不計(jì)，在圖示平面內(nèi)運(yùn)動(dòng)，電荷量保持不變，不計(jì)空氣阻力。求：

⑴水平射出的粒子的速度；

⑵金屬板間的電壓大小；

⑶豎直向下射出的粒子到達(dá)b板的速度。

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖甲所示,平行板相距為d,在兩金屬板間加一如圖乙所示的交變電壓,有一個(gè)粒子源在平行板左邊界中點(diǎn)處沿垂直電場(chǎng)方向連續(xù)發(fā)射速度相同的帶正電粒子（不計(jì)重力）。t=0時(shí)刻進(jìn)入電場(chǎng)的粒子恰好在t=T時(shí)刻到達(dá)B板右邊緣,則（ ）

A．任意時(shí)刻進(jìn)入的粒子到達(dá)電場(chǎng)右邊界經(jīng)歷的時(shí)間為T

B．t=T/4時(shí)刻進(jìn)入的粒子到達(dá)電場(chǎng)右邊界的速度最大

C．t=T/4時(shí)刻進(jìn)入的粒子到達(dá)電場(chǎng)右邊界時(shí)距B板的距離為d/4

D．粒子到達(dá)電場(chǎng)右邊界時(shí)的動(dòng)能與何時(shí)進(jìn)入電場(chǎng)無(wú)關(guān)

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