如圖所示,在E = 103V/m的水平向左勻強電場中,有一光滑圓形絕緣軌道豎直放置,軌道與一水平絕緣軌道MN(N是軌道的最低點)連接,圓形軌道所在豎直平面與電場線平行,其半徑R = 40cm,一帶正電荷q = 3×10-4C的小滑塊質(zhì)量為m = 40g,與水平軌道間的動摩因數(shù)m = 0.2,g 取 10m/s2,求:

(1)要使小滑塊能做完整的圓周運動,滑塊應(yīng)在水平軌道上離N點多遠處由靜止釋放?
(2)這樣釋放的滑塊通過P點時,對軌道壓力是多大?(P為圓軌道水平直徑的左端點中點)
(1)2.09m(2)2.4N

試題分析:(1)在復(fù)合場中圓的最高點不再是沒有電場時的最高點了,要使物體做圓周運動,則物體受到的電場力和重力剛好充當(dāng)向心力,圓環(huán)對物體沒有力的作用,即,解得此時重力與電場力的合力方向與豎直方向夾角為37°,設(shè)滑塊應(yīng)在水平軌道上離N點x處釋放,過程中重力,摩擦力做負功,電場力做正功,所以可得,解得x=2.09m,
(2)設(shè)在P點時的速度為,則,根據(jù)牛頓第二定律可得,聯(lián)立兩式解得N=2.4N
點評:此類型的題目,技巧在于將電場和重力場合成后,等效于原來的重力場,即圓環(huán)的最高點不再是只有重力作用時的最高點了,而是與豎直方向有一定夾角
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:計算題

(16分)如圖所示,寬度為L=1m的某一區(qū)域存在相互垂直的勻強電場E和勻強磁場B,其大小E=2×108N/C,B=1T。一帶正電的粒子以基本一初速度由M點垂直電場和磁場進入,沿直線從N點離開;若只撤去磁場,則粒子從P與水平成450角射出。

(1)求粒子的比荷
(2)若只撤去電場,則粒子以與水平方向成多少度角穿出

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計算題

(12分)如圖所示,半徑為R的光滑絕緣環(huán),豎直放置于電場強度為E的水平勻強電場中,質(zhì)量為m,帶電量為+q的空心小球穿在環(huán)上。當(dāng)小球由靜止開始從環(huán)的頂點A下滑到與圓心等高的水平位置B時,求:

(1)小球的電勢能變化多大?
(2)小球的速度是多大?
(3)小球?qū)Νh(huán)的壓力多大?

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

如圖所示,相距為d的兩帶電平行板間同時存在磁感應(yīng)強度為B、方向垂直紙面向里的勻強磁場,一質(zhì)量為m,帶電量為q的小球由下板邊緣沿水平方向射入該區(qū)域,帶電小球恰能在兩板間做勻速圓周運動,則   (     )

A.小球一定帶負電      
B.小球一定帶正電
C.兩板間電壓為   
D.小球在兩板間的運動時間為               

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計算題

(10分)如圖所示,兩根平行光滑金屬導(dǎo)軌PQ和MN相距d=0.5m,它們與水平方向的傾角為α(sinα=0.6),導(dǎo)軌的上方跟電阻R=4Ω相連,導(dǎo)軌上放一個金屬棒,金屬棒的質(zhì)量為m=0.2kg、電阻為r=2Ω。整個裝置放在方向豎直向上的勻強磁場中,磁感應(yīng)強度B=1.2T.金屬棒在沿斜面方向向上的恒力作用下由靜止開始沿斜面向上運動,電阻R消耗的最大電功率P="1.0W." (g="10m/s2)"

求:(1)恒力的大;
(2)恒力做功的最大功率

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

如圖所示,銅質(zhì)導(dǎo)電板置于勻強磁場中,通電時銅板中電流方向向上。由于磁場的作用,則
A.板左側(cè)聚集較多電子B.板右側(cè)聚集較多電子
C.a(chǎn)點電勢高于b點電勢D.b點電勢高于a點電勢

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

如圖,光滑斜面的傾角為,斜面上放置一矩形導(dǎo)體線框邊的邊長為,邊的邊長為,線框的質(zhì)量為,電阻為,線框通過絕緣細線繞過光滑的滑輪與重物相連,重物質(zhì)量為,斜面上線(平行底邊)的右方有垂直斜面向上的勻強磁場,磁感應(yīng)強度為,如果線框從靜止開始運動,進入磁場的最初一段時間是做勻速運動的,且線框的邊始終平行底邊,則下列說法正確的是(   )
A.線框進入磁場前運動的加速度為
B.線框進入磁場時勻速運動的速度為
C.線框做勻速運動的總時間為
D.該勻速運動過程產(chǎn)生的焦耳熱為

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

在如圖所示的空間中,存在場強為E的勻強電場,同時存在沿x軸負方向?磁感應(yīng)強度為B的勻強磁場,一質(zhì)子(電荷量為e)在該空間恰沿y軸正方向以速度v勻速運動.據(jù)此可以判斷出(    )
A.質(zhì)子所受電場力大小等于eE,運動中電勢能減小;沿z軸正方向電勢升高
B.質(zhì)子所受電場力大小等于eE,運動中電勢能增大;沿z軸正方向電勢降低
C.質(zhì)子所受電場力大小等于evB,運動中電勢能不變;沿z軸正方向電勢升高
D.質(zhì)子所受電場力大小等于evB,運動中電勢能不變;沿z軸正方向電勢降低

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

在如圖所示的勻強電場和勻強磁場共存的區(qū)域內(nèi)(不計重力),電子可能沿水平方向向右做直線運動的是(   )

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