如圖所示,一半徑為R的絕緣圓形軌道豎直放置,圓軌道最低點(diǎn)與一條水平軌道相連,軌道都是光滑的.軌道所在空間存在水平向右的勻強(qiáng)電場,場強(qiáng)為E.從水平軌道上的A點(diǎn)由靜止釋放一質(zhì)量為m的帶正電的小球,為使小球剛好在圓軌道內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng),已知小球受到的電場力大小等于小球重力的倍.試求:

(1)小球在圓周上的最小速度是多少?(2)在B時(shí)小球?qū)壍赖膲毫κ嵌嗌??)釋放點(diǎn)A距圓軌道最低點(diǎn)B的距離
(1) (2) (3)

試題分析:

如圖,帶電小球運(yùn)動(dòng)到圖中最高點(diǎn)時(shí),重力、電場力的合力提供向心力時(shí),速度最小,
……(1分)
…………(2分)
解得: ……(1分)
(2)從B點(diǎn)到最高點(diǎn),由動(dòng)能定理得:………(2分)
………(1分) 解得:…(1分)
根據(jù)牛頓第三定律可知,小球?qū)壍赖膲毫?img src="http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140824/20140824162632707739.png" style="vertical-align:middle;" /> …(1分)
(3)從A到B,由動(dòng)能定理得: …(2分)
解得:……(1分)
備注:其他方法,正確亦給分
點(diǎn)評:解答本題應(yīng)用動(dòng)能定理時(shí)應(yīng)注意在電場力做功的特點(diǎn),在從圓的最高點(diǎn)到最低點(diǎn)的過程中電場力是不做功的.
練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

質(zhì)量為m的滑塊沿著高為h,長為l的粗糙斜面勻速下滑,在滑塊從斜面頂端滑至底端的過程中,下列幾種說法中:
①重力對滑塊所做的功為mgh②滑塊的機(jī)械能守恒
③滑塊的重力勢能減少了mgh④滑塊克服摩擦力所做的功為mgh
上述說法中正確的是(    )
A.①②③B.②③④
C.①③④D.①②④

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計(jì)算題

如圖,ABCD為一豎直平面的軌道,其中BC水平,A點(diǎn)比BC高出10米,BC長1米,AB和CD軌道光滑。一質(zhì)量為1千克的物體,從A點(diǎn)以4米/秒的速度開始運(yùn)動(dòng),經(jīng)過BC后滑到高出C點(diǎn)10.3m的D點(diǎn)速度為零。求:(g=10m/s2

(1)物體與BC軌道的滑動(dòng)摩擦系數(shù);
(2)物體第5次經(jīng)過B點(diǎn)時(shí)的速度;
(3)物體最后停止的位置(距B點(diǎn))。

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

如圖所示,一質(zhì)量為m的小方塊(可視為質(zhì)點(diǎn)),系在一伸直的輕繩一端,繩的另一端固定在粗糙水平面上,繩長為r.給小方塊一沿垂直輕繩的初速度v0,質(zhì)點(diǎn)將在該水平面上以繩長為半徑做圓周運(yùn)動(dòng),運(yùn)動(dòng)一周后,其速率變?yōu)関0/2 ,則以下說法正確的是(       )
A.如果初速度v0較小,繩的拉力可能為0
B.繩拉力的大小隨物體轉(zhuǎn)過的角度均勻減小
C.質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)一周的時(shí)間為
D.質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)一周克服摩擦力做的功為

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計(jì)算題

一弧形滑道下端與水平傳送帶相切,一工件從h=1.05高處的A由靜止滑下后以水平速度滑上傳送帶。工件質(zhì)量m=1.0kg,工件與滑道間平均摩擦阻力的大小f=5.0N,工件滑過的弧長l=2.0m。傳送帶長L=10m,向右保持v0=2.0m/s的運(yùn)行速度不變,工件與傳送帶間的動(dòng)摩擦因數(shù)=0.20,g=10m/s2,空氣阻力不計(jì),工件可看成質(zhì)點(diǎn)。

(1)求工件滑上傳送帶時(shí)的速度大小v1=?
(2)求傳送帶傳送一個(gè)工件時(shí),克服工件摩擦力所做的功?

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

質(zhì)量為的帶正電小球由空中某點(diǎn)無初速度自由下落,在秒末加上豎直向上、范圍足夠大的勻強(qiáng)電場,再經(jīng)過秒小球又回到點(diǎn)。不計(jì)空氣阻力且小球從未落地,則(     )
A.整個(gè)過程中小球電勢能變化了
B.整個(gè)過程中小球機(jī)械能增量的大小為
C.從加電場開始到小球運(yùn)動(dòng)到最低點(diǎn)時(shí)小球動(dòng)能減小了
D.從A點(diǎn)到最低點(diǎn)小球重力勢能減小了

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

如圖所示,長為L的木板水平放置,在木塊的A端放置一個(gè)質(zhì)量為m的小物體,現(xiàn)緩慢抬高A端,使木板以左端為軸在豎直面內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng),當(dāng)木板轉(zhuǎn)到與水平面成α角時(shí)小物體開始滑動(dòng),此時(shí)停止轉(zhuǎn)動(dòng)木板,小物體滑到木板底端時(shí)的速度為v,則在整個(gè)過程中(   )
A.支持力對小物體做功為0
B.摩擦力對小物體做功為mgLsinα
C.摩擦力對小物體做功為 - mgLsinα
D.木板對小物體做功為

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計(jì)算題

如圖所示,在一絕緣粗糙的水平桌面上,用一長為2L的絕緣輕桿連接兩個(gè)完全相同、 質(zhì)量均為m的可視為質(zhì)點(diǎn)的小球A和B球帶電量為+q, B球不帶電.開始時(shí)輕桿的中垂 線與豎直虛線MP重合,虛線NQ與MP平行且相距4L.在MP、NQ間加水平向右、電場強(qiáng) 度為E的勻強(qiáng)電場,AB球恰能靜止在粗糙桌面上。取最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力。求:

(1)A,B球與桌面間的動(dòng)摩擦因數(shù)
(2) 若A球帶電量為+8q時(shí),S球帶電量為-8q,將AB球由開始位置從靜止釋放,求A 球運(yùn)動(dòng)到最右端時(shí)拒虛線NQ的距離d,及AB系統(tǒng)從開始運(yùn)動(dòng)到最終靜止所運(yùn)動(dòng)的總路程s:
(3) 若有質(zhì)量為km、帶電量為-k2q的C球,向右運(yùn)動(dòng)與B球正碰后粘合在一起,為 使A球剛好能到達(dá)虛線NQ的位置,問k取何值時(shí),C與B碰撞前瞬間C球的速度最。 C球速度的最小值為多大?(各小球與桌面間的動(dòng)摩擦因數(shù)都相同。)

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計(jì)算題

一個(gè)質(zhì)量為m,帶有電荷-q的小物塊,可在水平軌道Ox上運(yùn)動(dòng),O端有一與軌道垂直的固定墻,軌道處于勻強(qiáng)電場中,場強(qiáng)大小為E,方向沿Ox軸正方向,如圖8-21所示,小物體以初速v0從x0沿Ox軌道運(yùn)動(dòng),運(yùn)動(dòng)時(shí)受到大小不變的摩擦力f作用,且f<qE。設(shè)小物體與墻碰撞時(shí)不損失機(jī)械能且電量保持不變。求它在停止運(yùn)動(dòng)前所通過的總路程s。

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