(16分)如右圖所示,在豎直向下的勻強電場中有一絕緣的光滑軌道, 一個帶負(fù)電的小球從斜軌上的A點由靜止釋放,沿軌道滑下,已知小球的質(zhì)量為m,電荷量為-q,勻強電場的場擻大小為E,斜軌道的傾角為a,圓軌跡道半徑為R,小球的重力大于受的電場力。

(1)求小球沿軌道滑下的加速度的大。

(2)若使小球通過圓軌道頂端的B點,求A點距水平地露的高度h1,至少為多大;

(3)若小球從斜軌道h2=5R處由靜止到釋放.假設(shè)其能通過B點。求在此過程中小球機械能的改變量

(1)由牛頓第二定律有(mg-qE)sinθ=ma(3分)    ,

    得;a=(mg-qE)sinθ/m(2分)

(2)球恰進B點有:

 (mg-qE)=m/R (3分)

   由動能定理  

(mg-qE)(h1-2R)= m/2 (3分) 解得h1=5R/2(2分)

 (3)因電場力做負(fù)功,電勢能增加⊿E=qE(h2--2R)=qE(5R—2R)=3qER(3分)

由能量守恒定律得機械能減少,且減少量為3qER (3分)

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:

(2011?奉賢區(qū)二模)如圖所示,在豎直向下的磁感應(yīng)強度為B的勻強磁場中,金屬框架ABCD固定在水平面內(nèi),AB與CD平行且足夠長,BC與CD夾角θ(θ<90°),光滑導(dǎo)體棒EF(垂直于CD)在外力作用下以垂直于自身的速度v向右勻速運動,框架中的BC部分與導(dǎo)體棒在滑動過程中始終保持與導(dǎo)軌良好接觸,光滑導(dǎo)體棒EF經(jīng)過C點瞬間作為計時起點.若金屬框架與導(dǎo)體棒是由粗細(xì)相同的均勻的同種材料組成的導(dǎo)體,下列關(guān)于電路中電流大小I與時間t、消耗的電功率P與導(dǎo)體棒水平移動的距離x變化規(guī)律的圖象中正確的是(  )

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科目:高中物理 來源: 題型:

(2008?東城區(qū)模擬)如圖所示,在豎直向下的勻強磁場中,置有水平的平行金屬導(dǎo)軌,橫跨在兩導(dǎo)軌間的金屬棒ab與導(dǎo)軌接觸良好.已知磁場的磁感應(yīng)強度為B,平行導(dǎo)軌間距為L,閉合回路acdba中的總電阻為R.在金屬棒ab以速度v向右勻速運動的過程中,求:
(1)通過金屬棒ab中的電流方向;
(2)金屬棒ab所受安培力的大;
(3)閉合回路中消耗的電功率.

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科目:高中物理 來源: 題型:

精英家教網(wǎng)如圖所示,在豎直向下的磁感應(yīng)強度為B的勻強磁場中,有兩根水平放置且足夠長的平行金屬導(dǎo)軌AB、CD,間距為L,在導(dǎo)軌的AC端連接一阻值為R的電阻,一根質(zhì)量為m的金屬棒ab,垂直導(dǎo)軌放置,導(dǎo)軌和金屬棒的電阻不計.金屬棒與導(dǎo)軌間的動摩擦因數(shù)為μ,若用恒力F沿水平向右拉導(dǎo)體棒運動,求金屬棒的最大速度.

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科目:高中物理 來源:2011年江蘇省宿遷市泗陽縣致遠(yuǎn)中學(xué)高考物理模擬試卷(一)(解析版) 題型:選擇題

如圖所示,在豎直向下的磁感應(yīng)強度為B的勻強磁場中,金屬框架ABCD固定在水平面內(nèi),AB與CD平行且足夠長,BC與CD夾角θ(θ<90°),光滑導(dǎo)體棒EF(垂直于CD)在外力作用下以垂直于自身的速度v向右勻速運動,框架中的BC部分與導(dǎo)體棒在滑動過程中始終保持與導(dǎo)軌良好接觸,光滑導(dǎo)體棒EF經(jīng)過C點瞬間作為計時起點.若金屬框架與導(dǎo)體棒是由粗細(xì)相同的均勻的同種材料組成的導(dǎo)體,下列關(guān)于電路中電流大小I與時間t、消耗的電功率P與導(dǎo)體棒水平移動的距離x變化規(guī)律的圖象中正確的是( )
A.
B.
C.
D.

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