14．半徑為r=1m的絕緣光滑圓環(huán)固定在豎直平面內(nèi)，環(huán)上套有一質(zhì)量為m=0.04kg、帶正電荷的小球，空間存在水平向右的勻強(qiáng)電場，如圖所示，小球所受電場力是其重力的$\frac{3}{4}$倍（g=10m/s2）．若將小球從環(huán)上最低點(diǎn)位置A點(diǎn)由靜止釋放，小球?qū)Νh(huán)的最大壓力是多大？

分析 根據(jù)對小球受力分析，得出小球所受的合力大小和方向，確定出等效場的最低點(diǎn)，根據(jù)動(dòng)能定理求出小球所能獲得的速度．在等效最低點(diǎn)，根據(jù)牛頓第二定律求出圓環(huán)對小球的作用力大�。�

解答 解：（1）如圖，在小球能夠靜止的一點(diǎn)進(jìn)行受力分析
設(shè)OB與OA之間的夾角為θ，則：$tanθ=\frac{qE}{mg}=\frac{3}{4}$
所以：θ=37°
小球從A到B的過程電場力和重力做功，小球的動(dòng)能增加，即：
-mgr（1-cosθ）+qEr•sinθ=$\frac{1}{2}m{v}^{2}$-0
小球在最低點(diǎn)B處受到的壓力最大．
根據(jù)合力提供向心力${F}_{N}-F=m\frac{{v}^{2}}{r}$
又因?yàn)橹亓碗妶隽Φ暮狭=$\frac{5}{4}mg$，
解得：${F}_{N}=\frac{7}{4}mg$=0.7N
根據(jù)牛頓第三定律，小球?qū)A環(huán)的最大壓力是0.7N．
答：小球?qū)Νh(huán)的最大壓力是0.7N．

點(diǎn)評 該題屬于重力與電場力的復(fù)合場問題，解決問題的關(guān)鍵是找到帶電體的等效平衡位置．

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：解答題

4．如圖所示，傳送帶與水平面的夾角為θ=37°，以v=10m/s的速度向下運(yùn)行，在傳送帶的頂端A處無初速度地放一個(gè)物體，它與傳送帶間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=O.5，AB間（B為底端）長度為16m．求物體從A到B的時(shí)間為多少？（g=10m/s2）

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：計(jì)算題

5．如圖所示，在光滑的水平地面上，相距L=10m的A、B兩個(gè)小球均以v0=10m/s向右運(yùn)動(dòng)，隨后兩球相繼滑上傾角為30°的足夠長的光滑斜坡，地面與斜坡平滑連接，取g=10m/s．求：
（1）B球剛要滑上斜坡時(shí)A、B兩球的距離是多少；
（2）A球滑上斜坡后經(jīng)過多長時(shí)間兩球相遇．

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：解答題

2．如圖所示，電源電動(dòng)勢E=9V，內(nèi)阻不計(jì)，R1=5Ω，R2=13Ω，R3=6Ω，R4=3Ω，電容C=2μF．當(dāng)電鍵S由與a接觸到與b接觸的過程中，通過電阻R3的電量是多少？

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：多選題

9．一個(gè)質(zhì)點(diǎn)以O(shè)為中心做簡諧運(yùn)動(dòng)，位移隨時(shí)間變化的圖象如圖所示．a(chǎn)、b、c、d表示質(zhì)點(diǎn)在不同時(shí)刻的相應(yīng)位置，下列說法正確的（　�。�
A．質(zhì)點(diǎn)在位置b比位置d時(shí)相位超前$\frac{π}{4}$
B．質(zhì)點(diǎn)通過位置b時(shí)，相對平衡位置的位移$\frac{\sqrt{2}A}{2}$
C．質(zhì)點(diǎn)從位置a到c和從位置b到d所用時(shí)間相等
D．質(zhì)點(diǎn)從位置a到b和從b到c的平均速度相等

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：多選題

19．關(guān)于彈力的說法，正確的是（　�。�
A．掛在電線下的電燈受到向上的拉力，是因?yàn)殡娋�發(fā)生微小形變產(chǎn)生的
B．繩對物體的拉力方向總是沿繩方向的，但可以不指向繩收縮的方向
C．木塊放到桌面上受向上的彈力，是由于木塊發(fā)生微小形變產(chǎn)生的
D．彈簧的彈力方向總是沿彈簧方向，但可以沿彈簧向外

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：解答題

6．某學(xué)習(xí)小組做“探究功與速度變化的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)如圖1所示，圖中小車是在一條橡皮筋作用下彈出的，沿木板滑行，橡皮筋對小車做的功記為W．當(dāng)用2條、3條…完全相同的橡皮筋并在一起進(jìn)行第2次、第3次…實(shí)驗(yàn)時(shí)（每次實(shí)驗(yàn)中橡皮筋伸長的長度都保持一致），每次實(shí)驗(yàn)中小車獲得的速度根據(jù)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器所打在紙帶上的點(diǎn)進(jìn)行計(jì)算．

（1）除了圖中已有的實(shí)驗(yàn)器材外，還需要導(dǎo)線、開關(guān)、刻度尺和交流（填“交流”或“直流”）電源．
（2）實(shí)驗(yàn)中，小車會(huì)受到摩擦力的作用，可以使木板適當(dāng)傾斜來平衡摩擦力，則下面操作正確的是D
A．放開小車，能夠自由下滑即可
B．放開小車，能夠勻速下滑即可
C．放開拖著紙帶的小車，能夠自由下滑即可
D．放開拖著紙帶的小車，能夠勻速下滑即可
（3）若木板水平放置，小車在兩條橡皮筋作用下運(yùn)動(dòng)，當(dāng)小車速度最大時(shí)，關(guān)于橡皮筋所處的狀態(tài)與小車所在的位置，下列說法正確的是B
A．橡皮筋處于原長狀態(tài)
B．橡皮筋仍處于伸長狀態(tài)
C．小車在兩個(gè)鐵釘?shù)倪B線處
D．小車已過兩個(gè)鐵釘?shù)倪B線
（4）在正確操作的情況下，打在紙帶上的點(diǎn)并不都是均勻的，為了測量小車獲得的速度，應(yīng)選用紙帶的GJ部分進(jìn)行測量（根據(jù)如圖2所示的紙帶回答）．

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：多選題

3．關(guān)于電源與電動(dòng)勢的下列說法中正確的是（　�。�
A．電源可以通過靜電力做功，把其他形式的能轉(zhuǎn)化成電勢能
B．當(dāng)外電路的電阻變化時(shí)，電源的電動(dòng)勢一定保持不變
C．電源的電動(dòng)勢大小與電源的體積有關(guān)
D．由于電源內(nèi)部具有電阻，因此電源內(nèi)部也有電壓

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：解答題

4．利用以下提供的器材，測定電阻Rx的阻值（約1kΩ）．
器材：一個(gè)電阻箱R0（其最大阻值大于待測電阻的阻值），內(nèi)阻很小可忽略不計(jì)的直流電源（電動(dòng)勢約5V），一個(gè)直流電壓表（量程3V，內(nèi)阻約3kΩ），單刀電鍵一個(gè)，導(dǎo)線若干．在測量過程中，必須考慮電壓表的內(nèi)阻帶來的影響．
①畫出測量用的實(shí)驗(yàn)電路圖（提示：電路圖有兩個(gè)）；
②簡要寫出主要的實(shí)驗(yàn)步驟；
③推導(dǎo)出Rx的表達(dá)式．

查看答案和解析>>

同步練習(xí)冊答案