如圖,一條長為L的細(xì)線上端固定,下端拴一個(gè)質(zhì)量為m的帶電為q的小球,將它置于一方向水平向右的勻強(qiáng)電場中,使細(xì)線豎直拉直時(shí)小球在A點(diǎn)靜止釋放,當(dāng)細(xì)線離開豎直位置偏角α=60°時(shí),小球速度為0。

(1)求:①小球帶電性質(zhì)②電場強(qiáng)度E
(2)要小球恰好完成豎直圓周運(yùn)動(dòng),求A點(diǎn)釋放小球時(shí)應(yīng)有初速度vA(可含根式)

(1)正電     (2)

解析試題分析:(1)①小球帶正電(1分)
動(dòng)能定理:0 ="EqLsinα-mg" L (1-cosα)(2分)
∴ E =
(2分)(2)等效重力=
與豎直夾角30° (1分)
恰好過等效最高點(diǎn):m= (1分)
mv2mvA2=-L (1+cos30°) (2分)
∴vA=(1分)
考點(diǎn):本題考查動(dòng)能定理,圓周運(yùn)動(dòng)。

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:計(jì)算題

如圖所示,一塊足夠大的光滑平板放置在水平面上,能繞水平固定軸MN調(diào)節(jié)其與水平面所成的傾角.板上一根長為l=0.60m的輕細(xì)繩,它的一端系住一質(zhì)量為的小球P ,另一端固定在板上的O點(diǎn).當(dāng)平板的傾角固定為時(shí),先將輕繩平行于水平軸MN拉直,然后給小球一沿著平板并與輕繩垂直的初速度v0=3.0m/s .若小球能保持在板面內(nèi)作圓周運(yùn)動(dòng),傾角的值應(yīng)在什么范圍內(nèi)?(取重力加速度g=10m/s2

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科目:高中物理 來源: 題型:計(jì)算題

如圖所示,豎直固定放置的光滑絕緣桿上O點(diǎn)套有一個(gè)質(zhì)量為m、帶電量為-q的小環(huán)。在桿的左側(cè)固定一個(gè)帶電量為+Q的點(diǎn)電荷,桿上a、b兩點(diǎn)與Q正好構(gòu)成等邊三角形。已知Oa之間距離為h1,ab之間距離為h2,靜電常量為k,F(xiàn)使小環(huán)從圖示位置的O點(diǎn)由靜止釋放,若通過a點(diǎn)的速率為。

試求:
(1)小環(huán)運(yùn)動(dòng)到a點(diǎn)時(shí)對(duì)桿的壓力大小及方向;(2)小環(huán)通過b點(diǎn)的速率。

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科目:高中物理 來源: 題型:計(jì)算題

(15分)如圖所示,在寬度為L的兩虛線區(qū)域內(nèi)存在勻強(qiáng)電場,一質(zhì)量為m,帶電量為+q的滑塊(可看成點(diǎn)電荷),從距該區(qū)域?yàn)長的絕緣水平面上以初速度v0向右運(yùn)動(dòng)并進(jìn)入電場區(qū)域,滑塊與水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ。

⑴若該區(qū)域電場為水平方向,并且用速度傳感器測(cè)得滑塊從出口處滑出的速度與進(jìn)入該區(qū)域的速度相同,求該區(qū)域的電場強(qiáng)度大小與方向,以及滑塊滑出該區(qū)域的速度;
⑵若該區(qū)域電場為水平方向,并且用速度傳感器測(cè)得滑塊滑出該區(qū)域的速度等于滑塊的初速度v0,求該區(qū)域的電場強(qiáng)度大小與方向;
⑶若將該區(qū)域電場改為豎直方向,測(cè)出滑塊到達(dá)出口處速度為v0/2(此問中取v0),再將該區(qū)域電場反向后,發(fā)現(xiàn)滑塊未能從出口滑出,求滑塊所停位置距左邊界多遠(yuǎn)。

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科目:高中物理 來源: 題型:計(jì)算題

(14分)如圖(a)所示,水平桌面的左端固定一個(gè)豎直放置的光滑圓弧軌道,其半徑R=0.5m,圓弧軌道底端與水平桌面相切C點(diǎn),桌面CD長L=1 m,高h(yuǎn)2=0.5m,有質(zhì)量為m(m為末知)的小物塊從圓弧上A點(diǎn)由靜止釋放,A點(diǎn)距桌面的高度h1=0.2m,小物塊經(jīng)過圓弧軌道底端滑到桌面CD上,在桌面CD上運(yùn)動(dòng)時(shí)始終受到一個(gè)水平向右的恒力F作用,然后從D點(diǎn)飛出做平拋運(yùn)動(dòng),最后落到水平地面上,設(shè)小物塊從D點(diǎn)飛落到的水平地面上的水平距離為x,如圖(b)是-F的圖像,取重力加速度g=10m/s2


(1)試寫出小物塊經(jīng)D點(diǎn)時(shí)的速度vD與x的關(guān)系表達(dá)式;
(2)小物體與水平桌面CD間動(dòng)摩擦因數(shù)μ是多大?
(3)若小物體與水平桌面CD間動(dòng)摩擦因數(shù)μ是從第(2)問中的值開始由C到D均勻減少,且在D點(diǎn)恰好減少為0,再將小物塊從A由靜止釋放,經(jīng)過D點(diǎn)滑出后的水平位移大小為1m,求此情況下的恒力F的大小?

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科目:高中物理 來源: 題型:計(jì)算題

)一絕緣“?”形桿由兩段相互平行的足夠長的水平直桿PQ、MN和一半徑為R的光滑半圓環(huán)MAP組成,固定在豎直平面內(nèi),其中MN桿是光滑的,PQ桿是粗糙的.現(xiàn)將一質(zhì)量為m的帶正電荷的小環(huán)套在MN桿上,小環(huán)所受的電場力為重力的.
 
(1)若將小環(huán)由D點(diǎn)靜止釋放,則剛好能到達(dá)P點(diǎn),求DM間的距離;
(2)若將小環(huán)由M點(diǎn)右側(cè)5R處靜止釋放,設(shè)小環(huán)與PQ桿間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ,小環(huán)所受最大靜摩擦力與滑動(dòng)摩擦力大小相等,求小環(huán)在整個(gè)運(yùn)動(dòng)過程中克服摩擦力所做的功.

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科目:高中物理 來源: 題型:計(jì)算題

(13分)如圖甲是質(zhì)譜儀的工作原理示意圖.圖中的A容器中的正離子從狹縫S1以很小的速度進(jìn)入電壓為U的加速電場區(qū)(初速度不計(jì))加速后,再通過狹縫S2從小孔G垂直于MN射入偏轉(zhuǎn)磁場,該偏轉(zhuǎn)磁場是以直線MN為上邊界、方向垂直于紙面向外的勻強(qiáng)磁場,磁感應(yīng)強(qiáng)度為B,離子最終到達(dá)MN上的H點(diǎn)(圖中未畫出),測(cè)得G、H間的距離為d,粒子的重力可忽略不計(jì)。試求:
  
(1)該粒子的比荷
(2)若偏轉(zhuǎn)磁場為半徑為的圓形區(qū)域,且與MN相切于G點(diǎn),如圖乙所示,其它條件不變,仍保證上述粒子從G點(diǎn)垂直于MN進(jìn)入偏轉(zhuǎn)磁場,最終仍然到達(dá)MN上的H點(diǎn),則圓形區(qū)域中磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度與B之比為多少?

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科目:高中物理 來源: 題型:計(jì)算題

(10分)如圖所示,在一個(gè)大小為V/m,方向水平向左的勻強(qiáng)電場中,有一個(gè)小物塊,質(zhì)量為80g,帶正電荷,與水平軌道之間的動(dòng)摩擦因數(shù)0.2,在水平軌道的末端處,連接一個(gè)光滑的半圓形軌道,半徑為40cm,取10m/s2,求:

(1)若小物塊恰好運(yùn)動(dòng)到軌道的最高點(diǎn),那么小物塊應(yīng)該從水平軌道的哪個(gè)位置釋放?
(2)如果在第(1)問的位置釋放小物塊,當(dāng)它運(yùn)動(dòng)到(軌道中點(diǎn))點(diǎn)時(shí)對(duì)軌道的壓力等于多少?

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科目:高中物理 來源: 題型:計(jì)算題

(本題8分)如圖所示,為一傳送裝置,其中AB段粗糙,AB段長為L=0.2 m,動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.6,BC、DEN段均可視為光滑,且BC的始、末端均水平,具有h=0.1 m的高度差,DEN是半徑為r=0.4 m的半圓形軌道,其直徑DN沿豎直方向,C位于DN豎直線上,CD間的距離恰能讓小球自由通過.在左端豎直墻上固定一輕質(zhì)彈簧,現(xiàn)有一可視為質(zhì)點(diǎn)的小球,小球質(zhì)量m=0.2 kg,壓縮輕質(zhì)彈簧至A點(diǎn)后由靜止釋放(小球和彈簧不粘連),小球剛好能沿DEN軌道滑下.求:
 
(1)小球到達(dá)N點(diǎn)時(shí)的速度;
(2)壓縮的彈簧所具有的彈性勢(shì)能.

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