如圖所示，質(zhì)量為m、半徑為R的圓形光滑絕緣軌道放在水平地面上固定的M、N兩豎直墻壁間，圓形軌道與墻壁間摩擦忽略不計(jì)，在軌道所在平面加一豎直向上的場(chǎng)強(qiáng)為E的勻強(qiáng)電場(chǎng)。P、Q兩點(diǎn)分別為軌道的最低點(diǎn)和最高點(diǎn)，在p點(diǎn)有一質(zhì)量為m，電量為q的帶正電的小球，現(xiàn)給小球一初速度V0，使小球在豎直平面內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng)，不計(jì)空氣阻力，重力加速度為g，則有關(guān)下列說法正確的是
A．小球通過P點(diǎn)時(shí)對(duì)軌道一定有壓力
B．小球通過P點(diǎn)時(shí)的速率一定大于通過Q點(diǎn)時(shí)的速率
C．從P到Q點(diǎn)的過程中，小球的機(jī)械能一定增加
D．若mg> qE，要使小球能通過Q點(diǎn)且保證圓形軌道不脫離地面，速度V0應(yīng)滿足的關(guān)系是：
CD
當(dāng)小球通過P點(diǎn)時(shí)如果，則小球?qū)壍罌]有壓力，A錯(cuò)誤，如果，則電場(chǎng)力做的功大于重力做的功，即小球通過P點(diǎn)時(shí)的動(dòng)能小于Q點(diǎn)時(shí)的動(dòng)能，所以B錯(cuò)誤。從P到Q的過程中，整個(gè)過程中能量守恒，因?yàn)殡妶?chǎng)力做正功，電勢(shì)能減小，所以電勢(shì)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，故小球的機(jī)械能一定增加，C正確。若mg> qE，要使小球能通過Q點(diǎn)則在Q點(diǎn)的速度必須,根據(jù)動(dòng)能定理得，解得，，保證圓形軌道不脫離地面，即圓形軌道受到小球向上的力應(yīng)小于mg，根據(jù)牛頓第二定律可得,解得通過Q點(diǎn)的速度不能大于，所以，解得，所以要使小球能通過Q點(diǎn)且保證圓形軌道不脫離地面，速度V0應(yīng)滿足的關(guān)系是：
練習(xí)冊(cè)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，在豎直平面內(nèi)，虛線MO與水平線PQ相交于0，二者夾角θ=30°，在MOP范圍內(nèi)存在豎直向下的勻強(qiáng)電場(chǎng)，電場(chǎng)強(qiáng)度為E，MOQ上方的某個(gè)區(qū)域有垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，0點(diǎn)處在磁場(chǎng)的邊界上，現(xiàn)有一群質(zhì)量為m、電量為+q的帶電粒子在紙面內(nèi)以速度v（0<v≤）垂直于MO從O點(diǎn)射入磁場(chǎng)，所有粒子通過直線MO時(shí)，速度方向均平行于PQ向左，不計(jì)粒子的重力和粒子間的相互作用力。求：

（1）速度最大的粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間；
（2）速度最大的粒子打在水平線POQ上的位置離O點(diǎn)的距離；
（3）磁場(chǎng)區(qū)域的最小面積。

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

如圖所示，在第Ⅱ象限內(nèi)有水平向右的勻強(qiáng)電場(chǎng)，電場(chǎng)強(qiáng)度為E，在第Ⅰ、Ⅳ象限內(nèi)分別存在如圖所示的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小相等．有一個(gè)帶電粒子以垂直于x軸的初速度v0從x軸上的P點(diǎn)進(jìn)入勻強(qiáng)電場(chǎng)中，并且恰好與y軸的正方向成45°角進(jìn)入磁場(chǎng)，又恰好垂直進(jìn)入第Ⅳ象限的磁場(chǎng)．已知OP之間的距離為d，則帶電粒子從P點(diǎn)開始在到第二次在磁場(chǎng)中經(jīng)過x軸時(shí)，在電場(chǎng)和磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間說法正確的有
A．在電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)間為
B．在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)間為
C．在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)間為
D．運(yùn)動(dòng)總時(shí)間為

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：計(jì)算題

如圖所示，空間內(nèi)存在水平向右的勻強(qiáng)電場(chǎng)，在虛線MN的右側(cè)有垂直紙面向里、磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的水平勻強(qiáng)磁場(chǎng)，一質(zhì)量為m、帶電荷量為+q的小顆粒自A點(diǎn)由靜止開始運(yùn)動(dòng)，剛好沿直線運(yùn)動(dòng)至光滑絕緣的水平面C點(diǎn)，與水平面碰撞后小顆粒的豎直分速度立即減為零，而水平分速度不變，小顆粒運(yùn)動(dòng)至D處剛好離開水平面，然后沿圖示曲線DP軌跡運(yùn)動(dòng)，AC與水平面夾角α=37°，sin37°=0．6，cos37°=0．8，重力加速度為g，求：

（1）勻強(qiáng)電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)E；
2）AD之間的水平距離d；
（3）已知小顆粒在軌跡DP上某處達(dá)到最大速度vm，該處軌跡的曲率半徑是該處距水平面高度的k倍，則該處的高度為多大？

提示：一般的曲線運(yùn)動(dòng)可以分成很多小段，每小段都可以看成圓周運(yùn)動(dòng)的一部分，即把整條曲線用一系列不同半徑的小圓弧來代替。如圖所示，曲線上的A點(diǎn)的曲率圓定義為：通過A點(diǎn)和曲線上緊鄰A點(diǎn)兩側(cè)的兩點(diǎn)作一圓，在極限情況下，這個(gè)圓就叫做A點(diǎn)的曲率圓，其半徑r叫做A點(diǎn)的曲率半徑。

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

如圖所示，豎直放置足夠長(zhǎng)的平行光滑導(dǎo)軌間距d=lm、其電阻不計(jì)，磁感應(yīng)強(qiáng)度B=1T、方向垂直紙面向里，勻質(zhì)導(dǎo)體棒AB長(zhǎng)L=2m、電阻r=1Ω、質(zhì)量為m=0.lKg；電阻R1=R2=1Ω，現(xiàn)讓棒AB由靜止釋放（與導(dǎo)軌接觸良好）．下降到虛線位置時(shí)達(dá)到最大速度，下列說法正確的是（g= 10m/s2）
A．棒AB的最大速度為1m/s
B．通過R1的最大電流為lA
C．閉合回路的路端電壓是0.5v
D．棒AB最大電功率為1W

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：計(jì)算題

如圖所示，空間存在水平向右的勻強(qiáng)電場(chǎng)E和垂直紙面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng)B，一個(gè)質(zhì)量為m、帶電荷量為+q的小球套在不光滑的足夠長(zhǎng)的豎直絕緣桿上，從靜止開始下滑。已知滑動(dòng)摩擦系數(shù)為μ.

(1)求下滑過程中小球具有的最大加速度am，并求此時(shí)的速度v?
(2)求下滑過程中小球具有的最大速度vm?

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：計(jì)算題

如圖，相距為R的兩塊平行金屬板M、N正對(duì)放置，s1、s2分別為M、N板上的小孔，s1、s2、O三點(diǎn)共線且水平，且s2O=R。以O為圓心、R為半徑的圓形區(qū)域內(nèi)存在大小為B、方向垂直紙面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng)。收集板D上各點(diǎn)到O點(diǎn)的距離以及板兩端點(diǎn)的距離都為2R，板兩端點(diǎn)的連線垂直M、N板。質(zhì)量為m、帶電量為+q的粒子，經(jīng)s1無初速進(jìn)入M、N間的電場(chǎng)后，通過s2進(jìn)入磁場(chǎng)。粒子重力不計(jì)。

小題1:若粒子恰好打在收集板D的中點(diǎn)上，求M、N間的電壓值U；
小題2:求粒子從s1到打在D的最右端經(jīng)歷的時(shí)間t。

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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，空間存在范圍足夠大的豎直向下的勻強(qiáng)電場(chǎng)，電場(chǎng)強(qiáng)度大小E =l．0×10-4v/m，在絕緣地板上固定有一帶正電的小圓環(huán)A。初始時(shí)，帶正電的絕緣小球B靜止在圓環(huán)A的圓心正上方，B的電荷量為g= 9×10-7C，且B電荷量始終保持不變。始終不帶電的絕緣小球c從距離B為x0= 0.9m的正上方自由下落，它與B發(fā)生對(duì)心碰撞，碰后不粘連但立即與B一起豎直向下運(yùn)動(dòng)。它們到達(dá)最低點(diǎn)后（未接觸絕緣地板及小圓環(huán)A）又向上運(yùn)動(dòng)，當(dāng)C、B剛好分離時(shí)它們不再上升。已知初始時(shí)，B離A圓心的高度r= 0．3m．絕緣小球B、C均可以視為質(zhì)點(diǎn)，且質(zhì)量相等，圓環(huán)A可看作電量集中在圓心處電荷量也為q =9×l0-7C的點(diǎn)電荷，靜電引力常量k=9×109Nm2／C2．（g取10m/s2）。求：
（l）試求B球質(zhì)量m;（2）從碰后到剛好分離過程中A對(duì)B的庫侖力所做的功。

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：計(jì)算題

如圖所示，在x-o-y坐標(biāo)系中，以（r，0）為圓心，r為半徑的圓形區(qū)域內(nèi)存在勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B，方向垂直于紙面向里。在y>r的足夠大的區(qū)域內(nèi) ，存在沿y軸負(fù)方向的勻強(qiáng)電場(chǎng)，場(chǎng)強(qiáng)大小為E。從O點(diǎn)以相同速率向不同方向發(fā)射質(zhì)子，質(zhì)子的運(yùn)動(dòng)軌跡均在紙面內(nèi)，且質(zhì)子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的軌跡半徑也為r。已知質(zhì)子的電荷量為q，質(zhì)量為m，不計(jì)質(zhì)子所受重與及質(zhì)子間相互作用力的影響。

小題1:求質(zhì)子射入磁場(chǎng)時(shí)速度的大小：
小題2:若質(zhì)子沿x軸正方向射入磁場(chǎng)，求質(zhì)子從O點(diǎn)進(jìn)入磁場(chǎng)到第二次離開磁場(chǎng)經(jīng)歷的時(shí)間。

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同步練習(xí)冊(cè)答案