如圖所示,平行金屬極板A、B水平放置,A板帶正電,B板帶負(fù)電,兩板間的電壓為U,距離為2d,一個(gè)半徑為d的絕緣光滑半圓形軌道,豎直放置在兩極板中,軌道最高點(diǎn)、圓心O的連線與極板平行.在軌道最高點(diǎn)邊緣處有一質(zhì)量為m,電量為+ q的小球,由靜止開始下滑。重力加速度為g。求:

(1)小球到達(dá)最低點(diǎn)時(shí)的速度大。
(2)小球經(jīng)過最低點(diǎn)時(shí)對軌道壓力的大小。
(1)(2)

試題分析:(1)由動(dòng)能定理   (2分)
從而求得加速后的速度為      (2分)
(2)如圖,

重力、電場力及軌道給小球的支持力的合力提供向心力
                  (2分)
得N=                     (1分)
由牛頓第三定律得 對軌道的壓力為  (1分)
點(diǎn)評:本題難度中等,綜合性比較強(qiáng),首先判斷受力情況,在分析做功情況,要想求得圓周運(yùn)動(dòng)中最低點(diǎn)對軌道壓力大小,就要知道最低點(diǎn)小球速度大小,從而判斷出采用動(dòng)能定理和圓周運(yùn)動(dòng)的向心力公式
練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源:不詳 題型:計(jì)算題

如圖所示,在y>0的空間中存在著沿y軸正方的勻強(qiáng)電場;在y<0的空間中存在垂直xoy平面向里的勻強(qiáng)磁場。一個(gè)帶負(fù)電的粒子(質(zhì)量為m,電荷量為q,不計(jì)重力),從y軸上的p(0,b)點(diǎn)以平行x軸的初速度射入電場,經(jīng)過x軸上的N(2b,0)點(diǎn)。求:

(1)粒子經(jīng)過N點(diǎn)時(shí)的速度大小和方向。
(2)已知粒子進(jìn)入磁場后恰好通過坐標(biāo)原點(diǎn),求磁感應(yīng)強(qiáng)度B和粒子從p到O運(yùn)動(dòng)的時(shí)間。

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

如圖所示,在充電的平行金屬板間有勻強(qiáng)電場和方向垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場。一帶電粒子以速度v從左側(cè)射入,方向垂直于電場方向和磁場方向,當(dāng)它從右側(cè)射出場區(qū)時(shí),動(dòng)能比射入時(shí)小,若要使帶電粒子從射入到射出動(dòng)能是增加的,可采取的措施有(不計(jì)重力)
A.可使電場強(qiáng)度增強(qiáng)
B.可使磁感應(yīng)強(qiáng)度增強(qiáng)
C.可使粒子帶電性質(zhì)改變(如正變負(fù))
D.可使粒子射入時(shí)的動(dòng)能增大

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計(jì)算題

(12分)如圖所示,半徑為R的光滑絕緣環(huán),豎直放置于電場強(qiáng)度為E的水平勻強(qiáng)電場中,質(zhì)量為m,帶電量為+q的空心小球穿在環(huán)上。當(dāng)小球由靜止開始從環(huán)的頂點(diǎn)A下滑到與圓心等高的水平位置B時(shí),求:

(1)小球的電勢能變化多大?
(2)小球的速度是多大?
(3)小球?qū)Νh(huán)的壓力多大?

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計(jì)算題

(14分)在長為2L的絕緣輕質(zhì)細(xì)桿的兩端各連接一個(gè)質(zhì)量均為m的帶電小球AB(可視為質(zhì)點(diǎn),也不考慮二者間的相互作用力),A球帶正電、電荷量為+2q,B球帶負(fù)電。電荷量為-3q。現(xiàn)把AB組成的帶電系統(tǒng)鎖定在光滑絕緣的水平面上,并讓A處于如圖所示的有界勻強(qiáng)電場區(qū)域MPQN內(nèi)。已知虛線MP是細(xì)桿的中垂線,MPNQ的距離為4L,勻強(qiáng)電場的場強(qiáng)大小為E,方向水平向右,F(xiàn)取消對A、B的鎖定,讓它們從靜止開始運(yùn)動(dòng)。(忽略小球運(yùn)動(dòng)中所產(chǎn)生的磁場造成的影響)

(1)求小球AB運(yùn)動(dòng)過程中的最大速度;
(2)小球A、B能否回到原出發(fā)點(diǎn)?若不能,請說明理由;若能,請求出經(jīng)過多長時(shí)間帶電系統(tǒng)又回到原地發(fā)點(diǎn)。
(3)求運(yùn)動(dòng)過程中帶電小球B電勢能增加的最大值。

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

如圖所示,相距為d的兩帶電平行板間同時(shí)存在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B、方向垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場,一質(zhì)量為m,帶電量為q的小球由下板邊緣沿水平方向射入該區(qū)域,帶電小球恰能在兩板間做勻速圓周運(yùn)動(dòng),則   (     )

A.小球一定帶負(fù)電      
B.小球一定帶正電
C.兩板間電壓為   
D.小球在兩板間的運(yùn)動(dòng)時(shí)間為               

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計(jì)算題

(10分)如圖所示,兩根平行光滑金屬導(dǎo)軌PQ和MN相距d=0.5m,它們與水平方向的傾角為α(sinα=0.6),導(dǎo)軌的上方跟電阻R=4Ω相連,導(dǎo)軌上放一個(gè)金屬棒,金屬棒的質(zhì)量為m=0.2kg、電阻為r=2Ω。整個(gè)裝置放在方向豎直向上的勻強(qiáng)磁場中,磁感應(yīng)強(qiáng)度B=1.2T.金屬棒在沿斜面方向向上的恒力作用下由靜止開始沿斜面向上運(yùn)動(dòng),電阻R消耗的最大電功率P="1.0W." (g="10m/s2)"

求:(1)恒力的大。
(2)恒力做功的最大功率

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

如圖,光滑斜面的傾角為,斜面上放置一矩形導(dǎo)體線框,邊的邊長為邊的邊長為,線框的質(zhì)量為,電阻為,線框通過絕緣細(xì)線繞過光滑的滑輪與重物相連,重物質(zhì)量為,斜面上線(平行底邊)的右方有垂直斜面向上的勻強(qiáng)磁場,磁感應(yīng)強(qiáng)度為,如果線框從靜止開始運(yùn)動(dòng),進(jìn)入磁場的最初一段時(shí)間是做勻速運(yùn)動(dòng)的,且線框的邊始終平行底邊,則下列說法正確的是(   )
A.線框進(jìn)入磁場前運(yùn)動(dòng)的加速度為
B.線框進(jìn)入磁場時(shí)勻速運(yùn)動(dòng)的速度為
C.線框做勻速運(yùn)動(dòng)的總時(shí)間為
D.該勻速運(yùn)動(dòng)過程產(chǎn)生的焦耳熱為

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

場強(qiáng)為E的勻強(qiáng)電場與磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場正交,復(fù)合場的水平寬度為d,豎直方向足夠長,如圖8所示.現(xiàn)有一束帶電荷量為q、質(zhì)量為m的α粒子以各不相同的初速度v0沿電場方向射入場區(qū),則那些能飛出場區(qū)的α粒子的動(dòng)能增量ΔEk可能為     (  )

A.dq(E+B)            B.
C.qEd              D.0                                  

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