【題目】如圖所示，光滑絕緣的半圓形軌道ABC固定在豎直面內(nèi)，圓心為O，軌道半徑為R，B為軌道最低點(diǎn)。該裝置右側(cè)的圓弧置于水平向右的足夠大的勻強(qiáng)電場(chǎng)中。某一時(shí)刻一個(gè)帶電小球從A點(diǎn)由靜止開(kāi)始運(yùn)動(dòng)，到達(dá)B點(diǎn)時(shí)，小球的動(dòng)能為E0，進(jìn)入電場(chǎng)后繼續(xù)沿軌道運(yùn)動(dòng)，到達(dá)C點(diǎn)時(shí)小球的電勢(shì)能減少量為2E0，試求：

（1）小球所受重力和電場(chǎng)力的大小；

（2）小球脫離軌道后到達(dá)最高點(diǎn)時(shí)的動(dòng)能。

【答案】（1） （2）8E0

【解析】

(1)設(shè)帶電小球的質(zhì)量為m，則從A到B根據(jù)動(dòng)能定理有：

mgR＝E0

則小球受到的重力為：

mg＝

方向豎直向下；

由題可知：到達(dá)C點(diǎn)時(shí)小球的電勢(shì)能減少量為2E0，根據(jù)功能關(guān)系可知：

EqR＝2E0

則小球受到的電場(chǎng)力為：

Eq＝

方向水平向右，小球帶正電。

(2)設(shè)小球到達(dá)C點(diǎn)時(shí)速度為vC，則從A到C根據(jù)動(dòng)能定理有：

EqR＝＝2E0

則C點(diǎn)速度為：

vC＝

方向豎直向上。

從C點(diǎn)飛出后，在豎直方向只受重力作用，做勻減速運(yùn)動(dòng)到達(dá)最高點(diǎn)的時(shí)間為：

在水平方向只受電場(chǎng)力作用，做勻加速運(yùn)動(dòng)，到達(dá)最高點(diǎn)時(shí)其速度為：

則在最高點(diǎn)的動(dòng)能為：

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】如圖所示，質(zhì)量為m的物塊A和質(zhì)量為M的重物B由跨過(guò)定滑輪O的輕繩連接，A可在豎直桿上自由滑動(dòng)。當(dāng)A從與定滑輪O等高的位置無(wú)初速釋放，下落至最低點(diǎn)時(shí)，輕繩與桿夾角為。已知sin＝0.6，cos＝0.8，不計(jì)一切摩擦，下列說(shuō)法正確的是

A.物塊A下落過(guò)程中，A與B速率始終相同

B.物塊A釋放時(shí)的加速度為g

C.M＝2m

D.A下落過(guò)程中，輕繩上的拉力大小始終等于Mg

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖，空間有平行于紙面的勻強(qiáng)電場(chǎng)，處于該電場(chǎng)中直角三角形直角邊=20cm，，AD是的角平分線。若在直角頂點(diǎn)B處有一個(gè)射線源，能朝空間各方向射出動(dòng)能為1000的電子，則能在頂點(diǎn)A和C分別探測(cè)到動(dòng)能為1100和900的電子，本題中運(yùn)動(dòng)的電子僅需考慮勻強(qiáng)電場(chǎng)的電場(chǎng)力，則：

A. AB間的電勢(shì)差

B. 該勻強(qiáng)電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)1000V/m

C. 電場(chǎng)強(qiáng)度的方向沿A指向D

D. 整個(gè)三角形內(nèi)，頂點(diǎn)C的電勢(shì)最高

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，兩塊平行金屬板豎直放置，兩板間的電勢(shì)差U=1.5×103V(僅在兩板間有電場(chǎng))，現(xiàn)將一質(zhì)量m=1×10-2kg、電荷量q=4×10-5C的帶電小球從兩板的左上方距兩板上端的高度h=20cm的地方以初速度v0=4m/s水平拋出，小球恰好從左板的上邊緣進(jìn)入電場(chǎng)，在兩板間沿直線運(yùn)動(dòng)，從右板的下邊緣飛出電場(chǎng)，g取10m/s2，求：

（1）金屬板的長(zhǎng)度L；

（2）小球飛出電場(chǎng)時(shí)的動(dòng)能Ek。

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】?jī)呻姾闪糠謩e為q1和q2的點(diǎn)電荷放在x軸上的O、M兩點(diǎn)，兩電荷連線上各點(diǎn)電勢(shì)隨x變化的關(guān)系如圖所示，其中A、N兩點(diǎn)的電勢(shì)均為零，ND段中的C點(diǎn)電勢(shì)最高，不計(jì)帶電粒子重力，則

A. A、N點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度大小為零

B. N、C間場(chǎng)強(qiáng)方向沿x軸正方向

C. 將一正點(diǎn)電荷靜放在x軸負(fù)半軸，它將一直做加速運(yùn)動(dòng)

D. 將一負(fù)點(diǎn)電荷從N點(diǎn)移動(dòng)到D點(diǎn)，電場(chǎng)力先做正功后做負(fù)功

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，直角坐標(biāo)系xOy位于豎直平面內(nèi)，在水平的x軸下方存在勻強(qiáng)磁場(chǎng)和勻強(qiáng)電場(chǎng)，磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，方向垂直xOy平面向里，電場(chǎng)線平行于y軸。一質(zhì)量為m、電荷量為q的帶正電的小球，從y軸上的A點(diǎn)水平向右拋出，經(jīng)x軸上的M點(diǎn)進(jìn)入電場(chǎng)和磁場(chǎng)，恰能做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，從x軸上的N點(diǎn)第一次離開(kāi)電場(chǎng)和磁場(chǎng)，MN之間的距離為L，小球過(guò)M點(diǎn)時(shí)的速度方向與x軸的方向夾角為.不計(jì)空氣阻力，重力加速度為g，求

（1）電場(chǎng)強(qiáng)度E的大小和方向；

（2）小球從A點(diǎn)拋出時(shí)初速度v0的大��；

（3）A點(diǎn)到x軸的高度h.

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，三根平行長(zhǎng)直導(dǎo)線，分別垂直地通過(guò)一等腰直角三角形的三個(gè)頂點(diǎn)，三根導(dǎo)線中電流方向相同，A、B兩導(dǎo)線中的電流大小相同，已知導(dǎo)線A在斜邊中點(diǎn)O處所產(chǎn)生的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B，導(dǎo)線C在斜邊中點(diǎn)O處所產(chǎn)生的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為2B.則O處的合磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小和方向?yàn)?/span>

A.大小為B，方向沿OA方向

B.大小為2 B，方向沿OA方向

C.大小為2 B，方向沿OB方向

D.大小為2B，方向豎直向下

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，在光滑的水平面上，有兩個(gè)質(zhì)量都是m的小車A和B，兩車之間用輕質(zhì)彈簧相連，它們以共同的速度v0向右運(yùn)動(dòng)，另有一質(zhì)量為m的粘性物體，從高處自由落下，正好落在A車上，并與之粘合在一起，求這以后的運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，彈簧獲得的最大彈性勢(shì)能為(　　)

A.B.C.D.

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】我國(guó)已經(jīng)發(fā)射了一百七十多個(gè)航天器。其中發(fā)射的貨運(yùn)飛船“天舟一號(hào)”與已經(jīng)在軌運(yùn)行的“天宮二號(hào)”成功對(duì)接形成組合體，如圖所示。假設(shè)組合體在距地面高度為h的圓形軌道上繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，周期為T1。如果月球繞地球的運(yùn)動(dòng)也看成是勻速圓周運(yùn)動(dòng)，軌道半徑為R1，周期為T2。已知地球表面處重力加速度為g，地球半徑為R，引力常量為G，不考慮地球自轉(zhuǎn)的影響，地球看成質(zhì)量分布均勻的球體。則( )

A.月球的質(zhì)量可表示為

B.組合體與月球運(yùn)轉(zhuǎn)的線速度比值為

C.地球的密度可表示為

D.組合體的向心加速度可表示為2g

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