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(12分) 如图所示,在竖直向下的匀强电场中,一个质量为m带负电的小球从斜轨道上的A点由静止滑下,小球通过半径为R的圆轨道顶端的B点时恰好不落下来。已知轨道是光滑而又绝缘的,且小球的重力是它所受的电场力2倍。求:

(1)A点在斜轨道上的高度h为多少?
(2)小球运动到最低点时的最小压力为多少?
(1)
(2)N=3mg
(1)设小球到B点的最小速度为vB,则牛顿第二定律:    ①
小球从A到B的过程中动能定理:    ②
由①②得    ③
(2)小球从A到C的过程中,由动能定理:   ④
小球在C点时,牛顿第二定律:    ⑤
又因为 mg=2qE       ⑥      由③④⑤⑥得:N=3mg
练习册系列答案
相关习题

科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

在点电荷-Q的电场中的某一点,质子具有E0的动能即可逃逸此电场束缚,那么α粒子要从该位置逃逸此电场束缚,需要的动能至少为:
A.E0/4 B.E0/2 C.2E0D.4E0

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科目:高中物理 来源:不详 题型:计算题

(20分)
如图12所示,A、B是两块竖直放置的平行金属板,相距为,分别带有等量的负、正电荷,在两板间形成电场强度大小为E的匀强电场。A板上有一小孔(它的存在对两板间匀强电场分布的影响可忽略不计),孔的下沿右侧有一条与板垂直的水平光滑绝缘轨道,一个质量为,电荷量为的小球(可视为质点),在外力作用下静止在轨道的中点P处。孔的下沿左侧也有一与板垂直的水平光滑绝缘轨道,轨道上距A板处有一固定档板,长为的轻弹簧左端固定在挡板上,右端固定一块轻小的绝缘材料制成的薄板Q。撤去外力释放带电小粒,它将在电场力作用下由静止开始向左运动,穿过小孔后(不与金属板A接触)与薄板Q一起压缩弹簧,由于薄板Q及弹簧的质量都可以忽略不计,可认为小球与Q接触过程中不损失机械能。小球从接触 Q开始,经历时间T0第一次把弹簧压缩至最短,然后又被弹簧弹回。由于薄板Q的绝缘性能有所欠缺,使得小球每次离开Q瞬间,小球的电荷量都损失一部分,而变成刚与Q接触时小球电荷量的。求:
(1)小球第一次接触Q时的速度大小;
(2)假设小球第次弹回两板间后向右运动的最远处没有到达B板,试导出小球从第次接触 Q,到本次向右运动至最远处的时间T0的表达式;
(3)假设小球被第N次弹回两板间后向右运动最远处恰好到达B板,求N为多少。

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科目:高中物理 来源:不详 题型:问答题

如图3-3所示,ab是半径为R的圆的一条直径,该圆处于匀强电场中,场强大小为E,方向一定.在圆周平面内将一带正电q的小球从a点以相同的动能抛出,抛出方向不同时,小球会经过圆周上不同的点.在这些点中,到达c点时小球的动能最大,已知acbc间的夹角θ= 30°,若不计重力和空气阻力,求:

小题1:电场方向与ac间的夹角α为多大?
小题2:若小球在a点时初速度与电场方向垂直,则小球恰好能落在C点,则初动能为多大?

3-3

 
 

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科目:高中物理 来源:不详 题型:问答题

如图所示,y轴在竖直方向,x轴在水平方向,一质量为m,带电量为q的小球在座标为(0,0.3)A点以初速度v0平行于x轴正方向射入电场中,在y>0,x>0的空间存在沿y轴负方向的匀强电场E1,在y<0,x>0的空间存在沿x轴负方向的匀强电场E2,其中m=0.1kg,q=" +" 1.0×10-3C,v0=2m/s,,重力加速度g=10m/s2,求:
(1)小球到达x轴上的速度
(2)小球回到y轴时的座标

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科目:高中物理 来源:不详 题型:计算题

(10分)如图15所示,一根长L="2" m的绝缘细管AB被置于匀强电场E中,其A.B两端正好处于电场的左右边界上,倾角α=37°,电场强度E=103 V/m,方向竖直向下,管内有一个带负电的小球,质量m=10-4 kg,电荷量q=2×10-6 C,从A点由静止开始运动,已知小球与管壁的动摩擦因数为0.5,求:

(1)小球运动过程中所受的摩擦力的大小;
(2)则小球从B点射出时的速度。(取g="10" m/s2;sin37°=0.6,cos37°=0.8)

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科目:高中物理 来源:不详 题型:计算题

如图所示,两个完全相同、质量都是m的金属小球甲、乙套在光滑绝缘杆上,P左侧杆水平,且处于水平向左场强为E的匀强电场中,右侧是半径为尺的四分之一圆弧杆。甲球带电荷量为q的负电荷,乙球不带电并静止于M处,PM=L。现将甲球从圆弧杆顶端无初速释放,运动到M时与乙碰撞并粘合在一起向左运动。碰撞时间极短,水平杆足够长。求:

小题1:甲在碰撞前瞬间的速度大小。
小题2:碰撞后甲乙共同向左运动的最大距离。

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科目:高中物理 来源:不详 题型:计算题

如图13-6-7所示,质量为0.2Kg的物体带电量为+4×10-4C,从半径为0.3m的光滑的1/4圆弧的绝缘滑轨上端静止下滑到底端,然后继续沿水平面滑动。物体与水平面间的滑动摩擦系数为0.4,整个装置处于E=103N/C的匀强电场中,求下列两种情况下物体在水平面上滑行的最大距离:(1)E水平向左;(2)E竖直向下。

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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

如图4所示,一个绝缘光滑半圆环轨道放在竖直向下的匀强电场E中,在环的上端,一个质量为m、带电荷量为+q的小球由静止开始沿轨道运动,则
A.小球运动过程中机械能守恒
B.小球经过环的最低点时速度最大
C.在最低点球对环的压力为(mg+qE)
D.在最低点球对环的压力为3(mg+qE)

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