(14分)如圖所示,光滑絕緣半球槽的半徑為,處在水平向右的勻強電場中,一質(zhì)量為的帶電小球從槽的右端A處無初速沿軌道滑下,滑到最低位置B時,球?qū)壍赖膲毫?img src="http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140825/20140825002433124486.png" style="vertical-align:middle;" />.求:

(1)小球受到電場力的大小和方向;(2)帶電小球在滑動過程中的最大速度。
(1) ,方向水平向右 (2)

試題分析:(1)設(shè)小球運動到最低位置B時速度為,此時 
由題意:
解得:
設(shè)電場力大小為,電場力做功為,小球從A處沿槽滑到最底位置B的過程中,
根據(jù)動能定理得: 
聯(lián)立解得: 
所以此過程中電場力做負功,則電場力方向水平向右,由,得電場力大小為
(2)小球在滑動過程中最大速度的條件:是小球沿軌道運動過程某位置時切向合力為零,設(shè)此時小球和圓心間的連線與豎直方向的夾角為,如圖所示:

  
則得:
小球由A處到最大速度位置得過程中,由動能定理得: 
解得: 
練習冊系列答案
相關(guān)習題

科目:高中物理 來源:不詳 題型:計算題

(12分)如圖所示,有一質(zhì)量為M=2kg的平板小車靜止在光滑的水平地面上,現(xiàn)有質(zhì)量均為m=1kg的小物塊A和B(均可視為質(zhì)點),由車上P處分別以初速度v1=2m/s向左和v2=4m/s向右運動,最終A、B兩物塊恰好停在小車兩端沒有脫離小車。已知兩物塊與小車間的動摩擦因數(shù)都為μ=0.1,取g=10m/s2。求:

(1)小車的長度L;
(2)A在小車上滑動的過程中產(chǎn)生的熱量;
(3)從A、B開始運動計時,經(jīng)5s小車離原位置的距離。

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

將一彈性繩(質(zhì)量不計)一端固定在某一高處O點,另一端系在一個物體上,現(xiàn)將物體從O點處由靜止釋放,測出物體在不同時刻的速度V和該物體到O點的距離s,得到該物體的v-s圖像如圖所示。已知物體質(zhì)量為5kg,彈性繩的自然長度為12m,(彈性繩的伸長在彈性限度內(nèi),遵循胡克定律,不計空氣阻力,重力加速度g取10m/s2),則可知(   )
A.物體下落過程中彈性繩的最大拉力大小約為50N
B.物體下落過程中最大加速度大小約為20m/s2
C.當彈性繩上的拉力為100N時物體的速度大小約為18m/s
D.物體下落過程中彈性繩彈性勢能最大值約為3600J

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

一個質(zhì)量為的物體以某一速度從固定斜面底端沖上傾角的斜面,其加速度為,這物體在斜面上上升的最大高度為,則此過程中正確的是(        )
A.動能增加
B.重力做負功
C.機械能損失了—
D.物體克服摩擦力做功

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

已知一足夠長的傳送帶與水平面的傾角為θ,以一定的速度勻速運動。某時刻在傳送帶適當?shù)奈恢梅派暇哂幸欢ǔ跛俣鹊奈飰K(如圖a所示),以此時為t=0時刻紀錄了小物塊之后在傳送帶上運動速度隨時間的變化關(guān)系,如圖b所示(圖中取沿斜面向上的運動方向為正方向,其中兩坐標大小v1>v2)。已知傳送帶的速度保持不變。(g取10 m/s2),則(   )
A.0~t1內(nèi),物塊對傳送帶做正功
B.物塊與傳送帶間的動摩擦因數(shù)為μ,μ<tanθ
C.0~t2內(nèi),傳送帶對物塊做功為W=
D.系統(tǒng)產(chǎn)生的熱量大小一定大于物塊動能的變化量大小

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源:不詳 題型:計算題

(17分)可視為質(zhì)點的小球A、B靜止在光滑水平軌道上,A的左邊固定有輕質(zhì)彈簧,B與彈簧左端接觸但不拴接,A的右邊有一垂直于水平軌道的固定擋板P。左邊有一小球C沿軌道以某一初速度射向B球,如圖所示,C與B發(fā)生碰撞并立即結(jié)成一整體D,在它們繼續(xù)向右運動的過程中,當 D和A的速度剛好相等時,小球A恰好與擋板P發(fā)生碰撞,碰后A立即靜止并與擋板P粘連。之后D被彈簧向左彈出,D沖上左側(cè)與水平軌道相切的豎直半圓光滑軌道,其半徑為,D到達最高點Q時,D與軌道間彈力。已知三小球的質(zhì)量分別為、。取,求:

(1)D到達最高點Q時的速度的大;
(2)D由Q點水平飛出后的落地點與Q點的水平距離s;
(3)C球的初速度的大小。

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

在光滑圓錐形容器中,固定了一根光滑的豎直細桿,細桿與圓錐的中軸線重合,細桿上穿有小環(huán)(小環(huán)可以自由轉(zhuǎn)動,但不能上下移動),小環(huán)上連接一輕繩,與一質(zhì)量為的光滑小球相連,讓小球在圓錐內(nèi)做水平面上的勻速圓周運動,并與圓錐內(nèi)壁接觸.如圖所示,圖①中小環(huán)與小球在同一水平面上,圖②中輕繩與豎直軸成角.設(shè)圖①和圖②中輕繩對小球的拉力分別為,圓錐內(nèi)壁對小球的支持力分別為,則下列說法中正確的是(  ) 
A.一定為零,一定為零
B.可以為零,可以不為零
C.一定為零,可以為零
D.可以為零,可以不為零

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

如圖所示,有兩個相同材料物體組成的連接體在斜面上向上運動,當作用力F一定時,m2所受繩的拉力(   )
A.與θ有關(guān)
B.與斜面動摩擦因數(shù)有關(guān)
C.與系統(tǒng)運動狀態(tài)有關(guān)
D.FT,僅與兩物體質(zhì)量有關(guān)

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源:不詳 題型:計算題

如圖所示,帶支架的平板小車沿水平面向左做直線運動,小球A用細線懸掛于支架前端,質(zhì)量為m的物塊B始終相對于小車靜止地擺放在右端(B與小車間的動摩擦因數(shù)為)。某時刻觀察到細線偏離豎直方向角,

求:此刻小車對物塊B產(chǎn)生作用力的大小和方向

查看答案和解析>>

同步練習冊答案