在豎直面內(nèi)，一傾斜的直軌道與光滑圓形軌道連接在一起，圓軌道半徑為R處在豎直向下的勻強(qiáng)電場(chǎng)中.一質(zhì)量為m、電荷量為q的帶正電小球從直軌道上滑下，當(dāng)運(yùn)動(dòng)到圓軌道最低點(diǎn)時(shí)，球?qū)壍赖膲毫Υ笮镕，再繼續(xù)運(yùn)動(dòng)后剛好能通過(guò)最高點(diǎn)，若小球滑動(dòng)過(guò)程中電荷量保持不變，求圓軌道上最高點(diǎn)與最低點(diǎn)間的電勢(shì)差.(重力加速度為g)

解：小球在最低點(diǎn)時(shí)，由牛頓第二定律

F-mg-qE=m 

小球在最高點(diǎn)時(shí)，由牛頓第二定律

mg+qE=m 

小球由最低點(diǎn)到最高點(diǎn)過(guò)程中，由動(dòng)能定理

mv12-mv22=2mgR+2qER 

最高點(diǎn)與最低點(diǎn)間電勢(shì)差為V=2ER 

由以上四式得，V=

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

如圖甲所示，一個(gè)絕緣傾斜直軌道固定在豎直面內(nèi)，軌道的AB部分粗糙，BF部分光滑．整個(gè)空間存在著豎直方向的周期性變化的勻強(qiáng)電場(chǎng)，電場(chǎng)強(qiáng)度隨時(shí)間的變化規(guī)律如圖乙所示，t=0時(shí)電場(chǎng)方向豎直向下．在虛線的右側(cè)存在著垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B=
2πmq
．現(xiàn)有一個(gè)質(zhì)量為m，電量為q的帶正電的物體（可以視為質(zhì)點(diǎn)），在t=0時(shí)從A點(diǎn)靜止釋放，物體與軌道間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ，t=2s時(shí)刻，物體滑動(dòng)到B點(diǎn)．在B點(diǎn)以后的運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，物體沒(méi)有離開(kāi)磁場(chǎng)區(qū)域，物體在軌道上BC段的運(yùn)動(dòng)時(shí)間為1s，在軌道上CD段的運(yùn)動(dòng)時(shí)間也為1s．（物體所受到的洛倫茲力小于2mgcosθ）
（1）由于軌道傾角未知，一位同學(xué)拿到了量角器，將其測(cè)出，記為θ．在AB階段，由此可以計(jì)算出物塊滑動(dòng)到B時(shí)的速度，請(qǐng)你幫他完成此次計(jì)算，并定性說(shuō)明物體在AB階段做何種運(yùn)動(dòng)？
（2）另一位同學(xué)并未使用量角器，而是用直尺測(cè)出了BC以及CD的長(zhǎng)度，記為S1，S2，同樣可以得到軌道傾角θ，請(qǐng)你幫他完成此次計(jì)算．（計(jì)算出θ的三角函數(shù)值即可）
（3）觀察物體在D點(diǎn)以后的運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，發(fā)現(xiàn)它并未沿著斜面運(yùn)動(dòng)，而且物塊剛好水平打在H點(diǎn)處的擋板（高度可以忽略）上停下，斜面傾角θ已知，求F點(diǎn)與H點(diǎn)的間距L，并在圖乙中畫(huà)出物體全程的運(yùn)動(dòng)軌跡．

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

（2009?奉賢區(qū)一模）如圖所示，一根兩端封閉的玻璃管傾斜放置著，玻璃管與水平面夾角為θ，玻璃管中間有一段水銀柱把玻璃管內(nèi)部分成A、B兩部分，A、B中都充有空氣，氣體溫度相同，要讓水銀柱相對(duì)玻璃管向M端移動(dòng)，可以采取的措施（　�。�

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

如圖6所示,長(zhǎng)為的絕緣細(xì)線兩端各系一小球,球帶電荷量為,固定于空間一點(diǎn),球帶電荷量為、質(zhì)量為,它們處在豎直向下的勻強(qiáng)電場(chǎng)中.?

圖6

(1)已知球能在豎直面內(nèi)沿圖中虛線所示軌道做勻速圓周運(yùn)動(dòng),則它的速度至少應(yīng)為多大?

(2)若將電場(chǎng)方向改為水平向左,場(chǎng)強(qiáng)大小保持不變,則球可以在另一條傾斜的軌道上做變速圓周運(yùn)動(dòng),且新軌道所在斜面與原軌道面垂直,則新軌道所在斜面與水平面的夾角為多大?若在此軌道上球剛好維持圓周運(yùn)動(dòng),球運(yùn)動(dòng)過(guò)程中的最大速度為多少?(靜電力常量為)

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

如圖所示，固定在豎直面內(nèi)的光滑導(dǎo)軌，它由一段傾斜的光滑直軌道和內(nèi)壁光滑的圓軌道兩部分順滑銜接而成.現(xiàn)有兩個(gè)質(zhì)量均為且可視為質(zhì)點(diǎn)的小球和，中間用一勁度系數(shù)很大的輕彈簧連接（彈簧長(zhǎng)度可忽略不計(jì)），開(kāi)始時(shí)彈簧處于壓縮狀態(tài)并被鎖定.現(xiàn)讓兩小球從傾斜軌道上某處由靜止釋放，隨即小球開(kāi)始自由下滑，當(dāng)它們到達(dá)軌道最低點(diǎn)時(shí)，彈簧鎖定自動(dòng)解除，、兩球被迅即彈開(kāi)并脫離彈簧，彈簧恢復(fù)到自然狀態(tài).此后球沿圓軌道運(yùn)動(dòng)恰能通過(guò)圓弧的最高點(diǎn)，球被彈回正好能到達(dá)原來(lái)的釋放位置.設(shè)圓軌道半徑為，重力加速度為，解除鎖定時(shí)無(wú)機(jī)械能損失，不計(jì)一切摩擦阻力，求：?

  ?

（1）釋放小球的位置相對(duì)軌道最低點(diǎn)的高度.?

（2）彈簧在解除鎖定的過(guò)程中對(duì)、兩球所做的功.?

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