如圖所示，絕緣光滑軌道AB部分為傾角為30°的斜面，AC部分為豎直平面上半徑為R的圓軌道，斜面與圓軌道相切．整個(gè)裝置處于場(chǎng)強(qiáng)為E、方向水平向右的勻強(qiáng)電場(chǎng)中．現(xiàn)有一個(gè)質(zhì)量為m的小球，帶正電荷量為q＝，要使小球能安全通過(guò)圓軌道，在O點(diǎn)的初速度應(yīng)滿足什么條件？

 

 

【解析】

試題分析： 小球先在斜面上運(yùn)動(dòng)，受重力、電場(chǎng)力、支持力、然后在圓軌道上運(yùn)動(dòng)，受重力、電場(chǎng)力、軌道的作用力，如圖所示，

類比重力場(chǎng)，將電場(chǎng)力與重力的合力視為等效重力mg′，大小為，解得，

等效重力的方向與斜面垂直指向右下方，小球在斜面上勻速運(yùn)動(dòng)，

因要使小球能安全通過(guò)圓軌道，在圓軌道的等效最高點(diǎn)（D）點(diǎn)滿足等效重力提供向心力，有：，

因，與斜面傾角相等，由幾何關(guān)系可知．

令小球以最小初速度運(yùn)動(dòng)，由動(dòng)能定理知：

解得，

因此要使小球安全通過(guò)圓軌道，初速度應(yīng)為．

考點(diǎn)：考查了帶電粒子在復(fù)合場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)

 

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來(lái)源：2014年福建省、惠安一中高二期末物理試卷（解析版） 題型：選擇題

如圖所示，蹄形磁鐵用柔軟的細(xì)線懸吊在天花板上，在磁鐵兩極的正下方固定著一根水平直導(dǎo)線，當(dāng)直導(dǎo)線通以向右的電流時(shí)( )

A．磁鐵的N極向紙外、S極向紙內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)，繩子對(duì)磁鐵的拉力減小

B．磁鐵的S極向紙外、N極向紙內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)，繩子對(duì)磁鐵的拉力減小

C．磁鐵的N極向紙外、S極向紙內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)，繩子對(duì)磁鐵的拉力增大

D．磁鐵的S極向紙外、N極向紙內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)，繩子對(duì)磁鐵的拉力增大

 

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科目：高中物理 來(lái)源：2014年湖南省衡陽(yáng)市高一下學(xué)期五科聯(lián)賽物理試卷（解析版） 題型：選擇題

某人用手將一質(zhì)量為1 kg的物體由靜止向上提升1 m，這時(shí)物體的速度為2 m/s.則下列說(shuō)法中錯(cuò)誤的是(g取10 m/s2)

A、手對(duì)物體做功12 J B、合外力對(duì)物體做功12 J

C、合外力對(duì)物體做功2 J D、物體克服重力做功10 J

 

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科目：高中物理 來(lái)源：2014年湖北省高二下學(xué)期期末考試物理試卷（解析版） 題型：實(shí)驗(yàn)題

（7分）需要組裝一個(gè)單量程的歐姆表，所給電源的電動(dòng)勢(shì)為3.0V，內(nèi)阻可忽略不計(jì)，其他可供選擇的主要器材有：

（1）電流表A1（量程0~300μA，內(nèi)阻3000Ω）

（2）電流表A2（量程0~3mA，內(nèi)阻500Ω）

（3）變阻器R1（阻值范圍0~300Ω）

（4）變阻器R2（阻值范圍0~800Ω）

①在方框內(nèi)完成組裝歐姆表的電路圖（要標(biāo)明所選器材的代號(hào)，如A1）；

②電流表的表盤刻度分為三等分大格，如上圖所示，其中0為電流表的零刻度，則該單量程歐姆表按正確的方法組裝完成后，刻度C表示的電阻值為 Ω，刻度B表示的電阻值為 Ω.

 

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科目：高中物理 來(lái)源：2014年湖北省高二下學(xué)期期末考試物理試卷（解析版） 題型：選擇題

如圖所示，虛線為磁感應(yīng)強(qiáng)度大小均為B的兩勻強(qiáng)磁場(chǎng)的分界線，實(shí)線MN為它們的理想下邊界．邊長(zhǎng)為L(zhǎng)的正方形線圈電阻為R，邊與MN重合，且可以繞過(guò)a點(diǎn)并垂直線圈平面的軸以角速度ω勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，則下列說(shuō)法正確的是

A．從圖示的位置開始逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)180°的過(guò)程中，線框中感應(yīng)電流方向始終為逆時(shí)針

B．從圖示的位置開始順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)90°到180°這段時(shí)間內(nèi)，因線圈完全在磁場(chǎng)中，故無(wú)感應(yīng)電流

C．從圖示的位置順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)180°的過(guò)程中，線框中感應(yīng)電流的最大值為

D．從圖示的位置開始順時(shí)針?lè)较蜣D(zhuǎn)動(dòng)270°的過(guò)程中，通過(guò)線圈的電量為

 

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科目：高中物理 來(lái)源：2014年湖北省高一下學(xué)期期末考試物理試卷（解析版） 題型：選擇題

如圖所示，用靜電計(jì)可以測(cè)量已充電的平行板電容器兩極板之間的電勢(shì)差U，靜電計(jì)指針張角會(huì)隨電勢(shì)差U的變大而變大，現(xiàn)使電容器帶電并保持總電量不變，下列哪次操作能讓靜電計(jì)指針張角變大（　�。�

A．僅將A板稍微右移

B．僅將A板稍微上移

C．僅將一定厚度的云母片插入兩板之間

D．僅將一定厚度的金屬片插入兩板之間

 

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科目：高中物理 來(lái)源：2014年湖北省高一下學(xué)期期末考試物理試卷（解析版） 題型：選擇題

如圖所示，一質(zhì)量為m的質(zhì)點(diǎn)在半徑為R的半球形容器中（容器固定）由靜止開始自邊緣上的A點(diǎn)滑下，到達(dá)最低點(diǎn)B時(shí)，它對(duì)容器的正壓力為FN，重力加速度為g，則質(zhì)點(diǎn)自A滑到B的過(guò)程中，摩擦力對(duì)其所做的功為 （　�。�

A.R（FN－3mg） B.R（3mg－FN） C.R（FN－mg） D.R（FN－2mg）

 

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科目：高中物理 來(lái)源：2014年海南省三亞市高一下學(xué)期期末考試物理試卷（解析版） 題型：選擇題

如圖所示，在勻速轉(zhuǎn)動(dòng)的圓筒內(nèi)壁上緊靠著一個(gè)物體與圓筒一起運(yùn)，物體相對(duì)桶壁靜止．則（ ）

A.物體受到4個(gè)力的作用．

B.物體所受向心力是物體所受的重力提供的．

C.物體所受向心力是物體所受的彈力提供的．

D.物體所受向心力是物體所受的靜摩擦力提供的

 

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科目：高中物理 來(lái)源：2014年浙江省等三校高一下學(xué)期第二次聯(lián)考物理試卷（解析版） 題型：選擇題

下列物體在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中．機(jī)械能可視作守恒的是 （ ）

A．飄落中的秋葉B．乘電梯勻速上升的人

C．被擲出后在空中運(yùn)動(dòng)的鉛球D．沿粗糙斜面勻速下滑的木箱

 

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