如圖所示，一個絕緣光滑圓環(huán)豎直放在水平向右的勻強電場中，圓環(huán)半徑大小為R=1.0m，電場強度大小為E=6.0×106v/m，現(xiàn)將一小物塊由與圓心O等高的位置A點靜止釋放，已知小物塊質(zhì)量為m=1.6kg，電荷量為q=+2.0×10-6C，釋放后滑塊將沿著圓環(huán)滑動。小物塊可視為質(zhì)點，ｇ取10m／s2。求：

（1）當(dāng)物塊滑到圓環(huán)最低點B時對軌道的壓力大小
（2）若在圓環(huán)最低點B點給小物塊一個水平向左的初速度，那么物塊能否緊貼圓環(huán)在豎直平面內(nèi)做圓周運動。（寫出詳細(xì)分析、判定過程）（已知：；）

（1）24N（2）物塊能夠緊貼圓環(huán)在豎直平面內(nèi)做圓周運動

解析試題分析：（1）物塊由A運動到B的過程中，重力做正功，電場力做負(fù)功。
由動能定理可得
可得
在B點由
可得支持力 
由牛頓第三定律可得物塊對軌道的壓力大小為 
（2）設(shè)在C位置時重力與電場力的合力恰好指向圓心提供物塊做圓周運動向心力時，物塊剛好脫離圓環(huán)。
此時有，解得，
OC與豎直方向夾角為370，若在圓環(huán)最低點B點給小物塊一個水平向左的初速度，在由B到C的運動過程中由動能定理可得：

可解得>。
因此物塊能夠緊貼圓環(huán)在豎直平面內(nèi)做圓周運動
考點：圓周運動的規(guī)律；動能定理及牛頓定律。

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：計算題

如圖所示, 木板靜止于水平地面上, 在其最右端放一可視為質(zhì)點的木塊. 已知木塊的質(zhì)量m＝1 kg, 木板的質(zhì)量M＝4 kg, 長L＝2.5 m, 上表面光滑, 下表面與地面之間的動摩擦因數(shù)μ＝0.2.現(xiàn)用水平恒力F＝20 N拉木板, g取10 m/s2, 求:

（1）要使木塊能滑離木板, 水平恒力F作用的最短時間;
（2）如果其他條件不變, 假設(shè)木板的上表面也粗糙, 其上表面與木塊之間的動摩擦因數(shù)為μ1＝0.3, 欲使木板能從木塊的下方抽出, 需對木板施加的最小水平拉力；

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科目：高中物理 來源： 題型：計算題

如右圖所示，在方向豎直向下的勻強電場中，一個質(zhì)量為m、帶負(fù)電的小球從斜直軌道上的A點由靜止滑下，小球通過半徑為R的圓軌道頂端的B點時恰好不落下來．若軌道是光滑絕緣的，小球的重力是它所受的電場力2倍，試求：

⑴A點在斜軌道上的高度h；
⑵小球運動到最低點C時，圓軌道對小球的支持力．

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科目：高中物理 來源： 題型：計算題

如圖所示，一內(nèi)壁光滑的細(xì)管彎成半徑為R=0.4m的半圓形軌道CD,豎直放置，其內(nèi)徑略大于小球的直徑，水平軌道與豎直半圓軌道在C點連接完好。置于水平軌道上的彈簧左端與豎直墻壁相連，B處為彈簧的自然狀態(tài)。將一個質(zhì)量為m=0.8kg的小球放在彈簧的右側(cè)后，用力向左側(cè)推小球而壓縮彈簧至A處，然后將小球由靜止釋放，小球運動到C處后對軌道的壓力為F1=58N。水平軌道以B處為界，左側(cè)AB段長為x=0.3m，與小球的動摩擦因數(shù)為，右側(cè)BC段光滑。g=10m/s2，求：

（1）彈簧在壓縮時所儲存的彈性勢能。
（2）小球運動到軌道最高處D點時對軌道的壓力大小。

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科目：高中物理 來源： 題型：計算題

（16分）如圖所示，一束電子從x軸上的A點以平行于y軸的方向射入第一象限區(qū)域，射入的速度為v0，電子質(zhì)量為m，電荷量為e．為了使電子束通過y軸上的B點，可在第一象限的某區(qū)域加一個沿x軸正方向的勻強電場，此電場的電場強度為E，電場區(qū)域沿x軸方向為無限長，沿y軸方向的寬度為s，且已知OA=L，OB=2s，求該電場的下邊界與B點的距離．

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科目：高中物理 來源： 題型：計算題

如圖所示，長L＝1.2 m、質(zhì)量M＝3 kg的木板靜止放在傾角為37°的光滑斜面上，質(zhì)量m＝1 kg、帶電荷量q＝＋2.5×10－4 C的物塊放在木板的上端，木板和物塊間的動摩擦因數(shù)μ＝0.1，所在空間加有一個方向垂直斜面向下、場強E＝4.0×104 N/C的勻強電場�，F(xiàn)對木板施加一平行于斜面向上的拉力F＝10.8 N。取g＝10 m/s2，斜面足夠長。

求：(1)物塊經(jīng)多長時間離開木板；
(2)物塊離開木板時木板獲得的動能；
(3)物塊在木板上運動的過程中，由于摩擦而產(chǎn)生的內(nèi)能。

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科目：高中物理 來源： 題型：計算題

（12分）如圖所示，半徑為R的半圓軌道BC豎直放置。一個質(zhì)量為m 的小球以某一初速度從A點出發(fā)，經(jīng)AB段進入半圓軌道，在B點時對軌道的壓力為7mg，之后向上運動完成半個圓周運動恰好到達(dá)C點。試求：

（1）小球上升過程中克服阻力做功。
（2）小球從C點飛出后，觸地時重力的功率。

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科目：高中物理 來源： 題型：計算題

（16分）如圖所示，ABCD為固定在豎直平面內(nèi)的軌道，AB段光滑水平，BC段為光滑圓弧，對應(yīng)的圓心角θ=37º，半徑r=2.5m，CD段平直傾斜且粗糙，各段軌道均平滑連接，傾斜軌道所在區(qū)域有場強大小為E=2×l05N/C、方向垂直于斜軌向下的勻強電場.質(zhì)量m=5×l0-2kg、電荷量q=+1×10-6C的小物體（視為質(zhì)點）被彈簧槍發(fā)射后，沿水平軌道向左滑行，在C點以速度v0=3m/s沖上斜軌.以小物體通過C點時為計時起點，0.1s以后，場強大小不變，方向反向.已知斜軌與小物體間的動摩擦因數(shù)μ=0.25.設(shè)小物體的電荷量保持不變，取g=10m/s2，sin37º=0.60，cos37º=0.80. 

（1）求彈簧槍對小物體所做的功；
（2）電場方向改變前后，小物體的加速度各是多大；
（3）在斜軌上小物體能到達(dá)的最高點為P，求CP的長度.

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科目：高中物理 來源： 題型：計算題

(10分)在學(xué)校組織的一次雪后大掃除活動中，一名學(xué)生用F="100" N的拉力先后兩次拉質(zhì)量為m=20kg的雪筐沿水平地面運動，如圖所示。(sin370=0.6，cos370=0.8，重力加速度取g=10m／s2)

(1)第一次拉力為水平方向，雪筐恰好做勻速直線運動。求雪筐與地面之間的動摩擦因數(shù)。
(2)第二次拉力與水平方向成370，雪筐做勻加速直線運動，求雪筐加速度的大小。

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同步練習(xí)冊答案