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【题目】如图所示,空间有一水平向右的匀强电场,半径为r的绝缘光滑圆环固定在竖直平面内,O是圆心,AB是竖直方向的直径.一质量为m、电荷量为+q(q>0)的小球套在圆环上,并静止在P点,OP与竖直方向的夹角θ=37°.不计空气阻力.已知重力加速度为g,sin 37°=0.6,cos 37°=0.8.

(1)求电场强度E的大小;

(2)若要使小球从P点出发能做完整的圆周运动,求小球初速度的大小应满足的条件。

【答案】a.b.

【解析】

试题a.当小球静止在P点时,小球的受力情况如图所示,

则有

所以

b.当小球做圆周运动时,可以等效为在一个重力加速度重力场中运动。若要使小球能做完整的圆周运动,则小球必须能通过图中的Q点。设当小球从P点出发的速度为vmin时,小球到达Q点时速度为零。在小球从P运动到Q的过程中,根据动能定理有

所以

即小球的初速度应大于

练习册系列答案
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科目:高中物理 来源: 题型:

【题目】用水平力F拉一物体,使物体在水平地面上由静止开始做匀加速直线运动,t1时刻撤去拉力F,物体做匀减速直线运动,到t2时刻停止.其速度时间图象如图所示,且,若拉力F做的功为W1,平均功率为P1;物体克服摩擦阻力Ff做的功为W2,平均功率为P2,则下列选项正确的是

A. W1W2F2Ff B. W1= W2 ;F2Ff C. P1P2; F2Ff D. P1P2; F2Ff

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【题目】汽车以10m/s的速度在公路上匀速行驶,驾驶员发现正前方15m处的斑马线上有行人,于是刹车礼让,汽车恰好停止在斑马线前,假设驾驶员反应时间为0.5s,汽车运动的v-t图如图所示.下列说法正确的是(  )

A. 汽车在驾驶员反应时间内发生位移大小为5m

B. 汽车刹车所受合外力方向与加速度方向相反

C. 汽车减速的加速度大小为4m/s2

D. 从驾驶员发现行人道汽车刹车共需2.5s

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【题目】图中ab是两个位于固定斜面上的正方形物块,它们的质量相等。F是沿水平方向作用于a上的外力。已知ab的接触面,ab与斜面的接触面都是光滑的。正确的说法是(  )

A. a、b一定沿斜面向上运动

B. a、b对斜面的正压力相等

C. a对b的作用力沿平行斜面方向

D. a受到的合力沿水平方向的分力等于b受到的合力沿水平方向的分力

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【题目】在某次实验中,物体拖动纸带做匀加速直线运动,打点计时器所用的电源频率为50Hz,实验得到的一条纸带如图所示,纸带上每相邻的两个计数点之间都有4个点未画出按时间顺序取0、1、2、3、4、5六个计数点,实验中用直尺量出各计数点到0点的距离如下图所示单位:

本实验中相邻两计数点间的时间间隔是______s

在计数点1所代表的时刻,纸带运动的瞬时速度为______,物体的加速度______保留两位有效数字

该同学在测量的时候没有将计数点5的数值记录下来,根据前面的数值可以推算出计数点50点的距离为______cm

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【题目】放在粗糙水平地面上质量为0.8kg的物体,受到水平拉力的作用,在0~6s内其速度与时间的关系图象如图所示,物体与地面的动摩擦因素为0.5,g=10 m/s 2,下列说法中正确的是( )

A. 0~2s 内物体克服摩擦力做功为80J

B. 0~2s内与2s~6s内拉力大小之比为4:1

C. 0~2s内拉力的功率为80W

D. 合外力在0~6s内做的功与0~2s内做的功相等

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【题目】从离地500m的空中自由下落一个小球,g10m/s2,求:

(1)小球经过多少时间落到地面;

(2)从开始落下的时刻起,小球在第1s和最后1s内的位移;

(3)当小球下落速度为20m/s时,小球的离地高度。

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【题目】在直角坐标系中,三个边长都为l=2m的正方形排列如图所示,第一象限正方形区域ABOC中有水平向左的匀强电场,电场强度的大小为E0,在第二象限正方形COED的对角线CE左侧CED区域内有竖直向下的匀强电场,三角形OEC区域内无电场,正方形DENM区域内无电场.

1)现有一带电量为+q、质量为m的带电粒子(重力不计)从AB边上的A点静止释放,恰好能通过E点.求CED区域内的匀强电场的电场强度E1;

2)保持(1)问中电场强度不变,若在正方形区域ABOC中某些点静止释放与上述相同的带电粒子,要使所有的粒子都经过E点,则释放的坐标值xy间应满足什么关系?

3)若CDE区域内的电场强度大小变为,方向不变,其他条件都不变,则在正方形区域ABOC中某些点静止释放与上述相同的带电粒子,要使所有粒子都经过N点,则释放点坐标值xy间又应满足什么关系?

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【题目】如图所示,在半径为R的圆形区域内(圆心为O)有匀强磁场,磁感应强度为B,方向垂直于圆平面(未画出)。一群具有相同比荷的负离子以相同的速率由P点在纸平面内向不同方向射入磁场中,发生偏转后又飞出磁场,若离子在磁场中运动的轨道半径大于R,则下列说法中正确的是(不计离子的重力)(

A. 沿PQ方向射入的离子飞出时偏转角最大

B. Q点飞出的离子在磁场中运动的时间最长

C. 在磁场中运动时间最长的离子不可能经过圆心O

D. 若轨道半径等于R,则所有离子飞出磁场时的动量一定相同

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