【題目】如圖所示，在豎直平面內(nèi)固定的圓形絕緣軌道的圓心在O點(diǎn)，半徑為r，內(nèi)壁光滑，A、B兩點(diǎn)分別是圓弧的最低點(diǎn)和最高點(diǎn)。該區(qū)間存在方向水平向右的勻強(qiáng)電場(chǎng)，一質(zhì)量為m、帶負(fù)電的小球在軌道內(nèi)側(cè)做完整的圓周運(yùn)動(dòng)（電荷量不變），經(jīng)C點(diǎn)時(shí)速度最大，O、C連線與豎直方向夾角θ=60°，重力加速度為g.

(1)求小球所受到的電場(chǎng)力大�。�

(2)小球在A點(diǎn)速度多大時(shí)，小球經(jīng)B點(diǎn)時(shí)對(duì)軌道的壓力最��？

【答案】（1） （2）

【解析】

(1)抓住帶電小球運(yùn)動(dòng)至C點(diǎn)的速度最大這一突破口，根據(jù)豎直平面內(nèi)圓周運(yùn)動(dòng)的最大速度出現(xiàn)在物理“最低點(diǎn)”，即合外力沿半徑指向圓心，而電場(chǎng)力和重力的合力則背離圓心的方向。作出受力示意圖，求解電場(chǎng)力的大小。(2)D點(diǎn)豎直平面內(nèi)圓周運(yùn)動(dòng)的物理“最高點(diǎn)”，恰好能完整的做圓周運(yùn)動(dòng)，在“最高點(diǎn)”有最小速度，在“最高點(diǎn)”對(duì)軌道壓力為0，由牛頓第二定律求解.

(1)已知帶電小球在光滑的豎直圓軌道內(nèi)做完整的圓周運(yùn)動(dòng)，經(jīng)C點(diǎn)時(shí)速度最大，因此，C點(diǎn)是豎直平面內(nèi)圓周運(yùn)動(dòng)的物理“最低點(diǎn)”，也就是小球在C點(diǎn)電場(chǎng)力和重力的合力則背離圓心的方向，如圖:

則有

因此電場(chǎng)力為：

(2)D點(diǎn)豎直平面內(nèi)圓周運(yùn)動(dòng)的物理“最高點(diǎn)”，恰好能完整的做圓周運(yùn)動(dòng)，在“最高點(diǎn)”有最小速度，即:

解得:

由A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到D點(diǎn)的過(guò)程,由動(dòng)能定理：

解得：

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】不久的將來(lái),在一個(gè)未知星球上用如圖甲所示裝置研究平拋運(yùn)動(dòng)的規(guī)律．懸點(diǎn)O正下方P點(diǎn)處有水平放置的熾熱電熱絲，當(dāng)懸線擺至電熱絲處時(shí)能輕易被燒斷，小球由于慣性向前飛出做平拋運(yùn)動(dòng)．現(xiàn)對(duì)小球采用頻閃數(shù)碼照相機(jī)連續(xù)拍攝．在有坐標(biāo)紙的背景屏前，拍下了小球在做平拋運(yùn)動(dòng)過(guò)程中的多張照片，經(jīng)合成后，照片如圖乙所示．a(chǎn)、b、c、d為連續(xù)四次拍下的小球位置，已知照相機(jī)連續(xù)拍照的時(shí)間間隔是0.10s，照片大小如圖中坐標(biāo)所示，又知該照片的長(zhǎng)度與實(shí)際背景屏的長(zhǎng)度之比為1：4，則：

①由以上信息，可知a點(diǎn)__________（選填“是”或“不是”）小球的拋出點(diǎn)；

②由以上及圖信息，可以推算出該星球表面的重力加速度為________m/s2；

③由以上及圖信息可以算出小球平拋的初速度是_________m/s；

④由以上及圖信息可以算出小球在b點(diǎn)時(shí)的速度是__________m/s．

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】圖甲是洛倫茲力演示儀。圖乙是演示儀結(jié)構(gòu)圖，玻璃泡內(nèi)充有稀薄的氣體，由電子槍發(fā)射電子束，在電子束通過(guò)時(shí)能夠顯示電子的徑跡。圖丙是勵(lì)磁線圈的原理圖，兩線圈之間產(chǎn)生近似勻強(qiáng)磁場(chǎng)，線圈中電流越大磁場(chǎng)越強(qiáng)，磁場(chǎng)的方向與兩個(gè)線圈中心的連線平行。電子速度的大小和磁感應(yīng)強(qiáng)度可以分別通過(guò)電子槍的加速電壓和勵(lì)磁線圈的電流來(lái)調(diào)節(jié)。若電子槍垂直磁場(chǎng)方向發(fā)射電子，給勵(lì)磁線圈通電后，能看到電子束的徑跡呈圓形。關(guān)于電子束的軌道半徑，下列說(shuō)法正確的是

A. 只增大電子槍的加速電壓，軌道半徑不變

B. 只增大電子槍的加速電壓，軌道半徑變小

C. 只增大勵(lì)磁線圈中的電流，軌道半徑不變

D. 只增大勵(lì)磁線圈中的電流，軌道半徑變小

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖，柔軟輕繩ON的一端O固定，其中間某點(diǎn)M拴一重物，用手拉住繩的另一端N，初始時(shí)，OM豎直且MN被拉直，OM與MN之間的夾角為α（α>π/2）�，F(xiàn)將重物向右上方緩慢拉起，并保持夾角α不變，在OM由豎直被拉到水平的過(guò)程中（ ）。

A. OM上的張力逐漸增大

B. OM上的張力先增大后減小

C. MN上的張力逐漸增大

D. MN上的張力先增大后減小

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】在伏安法測(cè)電阻的實(shí)驗(yàn)中，待測(cè)電阻Rx約為200Ω，電壓表V的內(nèi)阻約為2kΩ，電流表A的內(nèi)阻約為10Ω，測(cè)量電路中電流表的連接方式如圖（a）或圖（b）所示，計(jì)算結(jié)果由計(jì)算得出，式中U與I分別為電壓表和電流表的讀數(shù)；若將圖（a）和圖（b）中電路測(cè)得的電阻值分別記為Rx1和Rx2，則 ① （填“Rx1”或“Rx2”）更接近待測(cè)電阻的真實(shí)值，且測(cè)量值Rx1 ② （填“大于”、“等于”或“小于”）真實(shí)值，測(cè)量值Rx2 ③ （填“大于”、“等于”或“小于”）真實(shí)值。

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，質(zhì)量為m的鐵球從空中位置A處由靜止釋放后，經(jīng)過(guò)一段時(shí)間下落至位置B，AB間高度差為H，重力加速度為g，不計(jì)空氣阻力，取A位置為零勢(shì)能點(diǎn)。則(　　)

A. 在位置B處，鐵球的重力勢(shì)能為mgH

B. 在位置B處，鐵球的動(dòng)能為0.5mgH

C. 在位置B處，鐵球的機(jī)械能為mgH

D. 由位置A到B的過(guò)程中，重力的平均功率為

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】質(zhì)量m=0.60kg的籃球從距地板H=0.80m高處由靜止釋放，與水平地板撞擊后反彈上升的最大高度h=0.45m，從釋放到彈跳至h高處經(jīng)歷的時(shí)間t=1.1s，忽略空氣阻力，重力加速度取g=10m/s2。求：

（1）籃球與地板撞擊過(guò)程中損失的機(jī)械能；

（2）籃球與地板撞擊的時(shí)間；

（3）籃球?qū)Φ匕宓钠骄矒袅Α?/span>

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，物體A放在足夠長(zhǎng)的木板B上，木板B靜置于水平面。用恒力F拉木板B，使它做初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng)。已知A的質(zhì)量mA和B的質(zhì)量mB均為2.0 kg，A、B之間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ1= 0.05，B與水平面之間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ2= 0.1，最大靜摩擦力與滑動(dòng)摩擦力大小視為相等，重力加速度g取10 m/s2。求：

(1)物體A與木板B剛相對(duì)滑動(dòng)時(shí)，拉力F1的大��？

(2)若拉力F2=5 N，在拉力作用下木板B移動(dòng)2 m時(shí)，木板B的動(dòng)能？

(3)若拉力F由電動(dòng)機(jī)通過(guò)細(xì)線牽引來(lái)提供，t0 = 0時(shí)，使木板B做初速度為零，加速度aB = 1.0 m/s2的勻加速直線運(yùn)動(dòng)。當(dāng)t1 = 1.0 s時(shí)，將電動(dòng)機(jī)的輸出功率立即調(diào)整為= 5W，并在以后的運(yùn)動(dòng)過(guò)程中始終保持這一功率不變，t2 = 3.8 s時(shí)物體A的速度為1.2 m/s。則在t1 = 1.0 s到t2 = 3.8 s這段時(shí)間內(nèi)木板B的位移為多少？

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示為一個(gè)用折射率的透明介質(zhì)做成的四棱柱的截面圖，其中 。現(xiàn)有一單色細(xì)光束從距B點(diǎn)30cm的O點(diǎn)垂直入射到棱鏡的AB面上。每個(gè)面上的反射只考慮一次，已知光在真空中的速度為。

求：①最先從棱鏡射出的光束的折射角；②從BC面射出的光束在棱鏡中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間。

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