已知如圖，水平放置的平行金屬板間有勻強(qiáng)電場(chǎng)。一根長(zhǎng)l的絕緣細(xì)繩一端固定在O點(diǎn)，另一端系有質(zhì)量為m并帶有一定電荷的小球。小球原來(lái)靜止在C點(diǎn)。當(dāng)給小球一個(gè)水平?jīng)_量后，它可以在豎直面內(nèi)繞O點(diǎn)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)。若將兩板間的電壓增大為原來(lái)的3倍，求：要使小球從C點(diǎn)開(kāi)始在豎直面內(nèi)繞O點(diǎn)做圓周運(yùn)動(dòng)，至少要給小球多大的水平?jīng)_量？在這種情況下，在小球運(yùn)動(dòng)過(guò)程中細(xì)繩所受的最大拉力是多大？

I = m     F=12mg


解析:

由已知，原來(lái)小球受到的電場(chǎng)力和重力大小相等，增大電壓后電場(chǎng)力是重力的3倍。在C點(diǎn)，最小速度對(duì)應(yīng)最小的向心力，這時(shí)細(xì)繩的拉力為零，合力為2mg，可求得速度為v=，因此給小球的最小沖量為I = m。在最高點(diǎn)D小球受到的拉力最大。從C到D對(duì)小球用動(dòng)能定理：，在D點(diǎn)，解得F=12mg。

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：

如圖，水平放置的光滑導(dǎo)軌間距L=0.5m，空間有垂直紙面向內(nèi)的勻強(qiáng)磁場(chǎng)B=2T，一根長(zhǎng)度也為L(zhǎng)的金屬棒架在導(dǎo)軌上，以速度V=12m/s向右勻速切割磁感線，設(shè)導(dǎo)軌足夠長(zhǎng)，整個(gè)過(guò)程金屬棒與導(dǎo)軌保持垂直并接觸良好，金屬棒的電阻r=1Ω，導(dǎo)軌電阻不計(jì)，導(dǎo)軌的右側(cè)由電動(dòng)機(jī)M、電阻R以及電容器C組成如圖電路，已知電動(dòng)機(jī)線圈內(nèi)阻R0=0.5Ω，電阻R=2Ω，電阻R上消耗的功率P=8W，電容器C=2μF，試求：
1）金屬棒兩端的電壓Uab．
2）金屬棒需要多大的動(dòng)力支持才能保持這樣的運(yùn)動(dòng)．
3）電動(dòng)機(jī)輸出的機(jī)械功率多大？
4）電容器的帶電量．

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

精英家教網(wǎng)如圖，水平放置的金屬薄板A、B間有勻強(qiáng)電場(chǎng)，已知B板電勢(shì)高于A板．電場(chǎng)強(qiáng)度E=5×105N/C，間距d=1.25m．A板上有一小孔，M恰好在孔的正上方，距離h=1.25m．從M處每隔相等時(shí)間間隔由靜止釋放一個(gè)質(zhì)量m=1×10-3kg的帶電小球．第1個(gè)帶電小球的電量q1=+1×10-8C，第n個(gè)帶電小球的電量qn=nq1．取g=10m/s2．求：
（1）第1個(gè)帶電小球從M下落至B板的時(shí)間；
（2）第幾個(gè)帶電小球?qū)⒉荒艿诌_(dá)B板；
（3）第（2）問(wèn)中該帶電小球下落過(guò)程中機(jī)械能的變化量．

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

如圖，水平放置的傳送帶左側(cè)放置一個(gè)半徑為R的
1
4
圓弧光滑軌道，底端與傳送帶相切．傳送帶長(zhǎng)也為R．傳送帶右端接光滑的水平面，水平面上靜止放置一質(zhì)量為3m的小物塊B．一質(zhì)量為m的小物塊A從圓弧軌道頂端由靜止釋放，經(jīng)過(guò)傳送帶后與B發(fā)生碰撞，碰后A以碰前速率的一半反彈．A與B碰撞后馬上撤去圓弧軌道．已知物塊A與傳送帶的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ=0.5，取重力加速度為g，傳送帶逆時(shí)針運(yùn)動(dòng)的速度的取值范圍為
1
4
gR
≤v≤2
gR
．
精英家教網(wǎng)
（1）求物塊A第一次經(jīng)過(guò)圓弧低端時(shí)對(duì)圓弧軌道的壓力大小；
（2）求物塊A與B碰撞后B的速度；
（3）討論一下傳送帶速度取不同值時(shí)，物塊A、B碰撞后的運(yùn)動(dòng)過(guò)程中傳送帶對(duì)物塊A做功的大�。�

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

精英家教網(wǎng)如圖，水平放置的平行板電容器，原來(lái)兩極板不帶電，上極板接地，它的極板長(zhǎng)L=0.1m，兩極板間距離d=0.4cm．有一束相同微粒組成的帶電粒子流從兩極板中央平行于極板射入，由于重力作用微粒落到下板上．已知微粒質(zhì)量為m=2×10-6kg，電荷量為q=+1×10-8C，電容器電容為C=10-6F，g取10m/s2，求：
（1）為使第一個(gè)微粒的落點(diǎn)范圍在下極板中點(diǎn)到緊靠邊緣的B點(diǎn)之間，則微粒入射速度v0應(yīng)為多少？
（2）若帶電粒子落到AB板上后電荷全部轉(zhuǎn)移到極板上，則以上述速度射入的帶電粒子最多能有多少個(gè)落到下極板上？

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