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    如图所示，质量为m、半径为R的圆形光滑绝缘轨道放在水平地面上固定的M、N两竖直墙壁间，圆形轨道与墙壁间摩擦忽略不计，在轨道所在平面加一竖直向上的场强为E的匀强电场。P、Q两点分别为轨道的最低点和最高点，在p点有一质量为m，电量为q的带正电的小球，现给小球一初速度V0，使小球在竖直平面内做圆周运动，不计空气阻力，重力加速度为g，则有关下列说法正确的是
    A．小球通过P点时对轨道一定有压力
    B．小球通过P点时的速率一定大于通过Q点时的速率
    C．从P到Q点的过程中，小球的机械能一定增加
    D．若mg> qE，要使小球能通过Q点且保证圆形轨道不脱离地面，速度V0应满足的关系是：
    CD
    当小球通过P点时如果，则小球对轨道没有压力，A错误，如果，则电场力做的功大于重力做的功，即小球通过P点时的动能小于Q点时的动能，所以B错误。从P到Q的过程中，整个过程中能量守恒，因为电场力做正功，电势能减小，所以电势能转化为机械能，故小球的机械能一定增加，C正确。若mg> qE，要使小球能通过Q点则在Q点的速度必须,根据动能定理得，解得，，保证圆形轨道不脱离地面，即圆形轨道受到小球向上的力应小于mg，根据牛顿第二定律可得,解得通过Q点的速度不能大于，所以，解得，所以要使小球能通过Q点且保证圆形轨道不脱离地面，速度V0应满足的关系是：
    练习册系列答案
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    相关习题

    科目：高中物理 来源：不详 题型：计算题

    如图所示，在竖直平面内，虚线MO与水平线PQ相交于0，二者夹角θ=30°，在MOP范围内存在竖直向下的匀强电场，电场强度为E，MOQ上方的某个区域有垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度为B，0点处在磁场的边界上，现有一群质量为m、电量为+q的带电粒子在纸面内以速度v（0<v≤）垂直于MO从O点射入磁场，所有粒子通过直线MO时，速度方向均平行于PQ向左，不计粒子的重力和粒子间的相互作用力。求：

    （1）速度最大的粒子在磁场中运动的时间；
    （2）速度最大的粒子打在水平线POQ上的位置离O点的距离；
    （3）磁场区域的最小面积。

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    科目：高中物理 来源：不详 题型：单选题

    如图所示，在第Ⅱ象限内有水平向右的匀强电场，电场强度为E，在第Ⅰ、Ⅳ象限内分别存在如图所示的匀强磁场，磁感应强度大小相等．有一个带电粒子以垂直于x轴的初速度v0从x轴上的P点进入匀强电场中，并且恰好与y轴的正方向成45°角进入磁场，又恰好垂直进入第Ⅳ象限的磁场．已知OP之间的距离为d，则带电粒子从P点开始在到第二次在磁场中经过x轴时，在电场和磁场中运动的时间说法正确的有
    A．在电场中运动时间为
    B．在磁场中运动时间为
    C．在磁场中运动时间为
    D．运动总时间为

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    科目：高中物理 来源：不详 题型：计算题

    如图所示，空间内存在水平向右的匀强电场，在虚线MN的右侧有垂直纸面向里、磁感应强度为B的水平匀强磁场，一质量为m、带电荷量为+q的小颗粒自A点由静止开始运动，刚好沿直线运动至光滑绝缘的水平面C点，与水平面碰撞后小颗粒的竖直分速度立即减为零，而水平分速度不变，小颗粒运动至D处刚好离开水平面，然后沿图示曲线DP轨迹运动，AC与水平面夹角α=37°，sin37°=0．6，cos37°=0．8，重力加速度为g，求：

    （1）匀强电场的场强E；
    2）AD之间的水平距离d；
    （3）已知小颗粒在轨迹DP上某处达到最大速度vm，该处轨迹的曲率半径是该处距水平面高度的k倍，则该处的高度为多大？

    提示：一般的曲线运动可以分成很多小段，每小段都可以看成圆周运动的一部分，即把整条曲线用一系列不同半径的小圆弧来代替。如图所示，曲线上的A点的曲率圆定义为：通过A点和曲线上紧邻A点两侧的两点作一圆，在极限情况下，这个圆就叫做A点的曲率圆，其半径r叫做A点的曲率半径。

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    科目：高中物理 来源：不详 题型：单选题

    如图所示，竖直放置足够长的平行光滑导轨间距d=lm、其电阻不计，磁感应强度B=1T、方向垂直纸面向里，匀质导体棒AB长L=2m、电阻r=1Ω、质量为m=0.lKg；电阻R1=R2=1Ω，现让棒AB由静止释放（与导轨接触良好）．下降到虚线位置时达到最大速度，下列说法正确的是（g= 10m/s2）
    A．棒AB的最大速度为1m/s
    B．通过R1的最大电流为lA
    C．闭合回路的路端电压是0.5v
    D．棒AB最大电功率为1W

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    科目：高中物理 来源：不详 题型：计算题

    如图所示，空间存在水平向右的匀强电场E和垂直纸面向外的匀强磁场B，一个质量为m、带电荷量为+q的小球套在不光滑的足够长的竖直绝缘杆上，从静止开始下滑。已知滑动摩擦系数为μ.

    (1)求下滑过程中小球具有的最大加速度am，并求此时的速度v?
    (2)求下滑过程中小球具有的最大速度vm?

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    科目：高中物理 来源：不详 题型：计算题

    如图，相距为R的两块平行金属板M、N正对放置，s1、s2分别为M、N板上的小孔，s1、s2、O三点共线且水平，且s2O=R。以O为圆心、R为半径的圆形区域内存在大小为B、方向垂直纸面向外的匀强磁场。收集板D上各点到O点的距离以及板两端点的距离都为2R，板两端点的连线垂直M、N板。质量为m、带电量为+q的粒子，经s1无初速进入M、N间的电场后，通过s2进入磁场。粒子重力不计。

    小题1:若粒子恰好打在收集板D的中点上，求M、N间的电压值U；
    小题2:求粒子从s1到打在D的最右端经历的时间t。

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    科目：高中物理 来源：不详 题型：计算题

    （12分）如图所示，空间存在范围足够大的竖直向下的匀强电场，电场强度大小E =l．0×10-4v/m，在绝缘地板上固定有一带正电的小圆环A。初始时，带正电的绝缘小球B静止在圆环A的圆心正上方，B的电荷量为g= 9×10-7C，且B电荷量始终保持不变。始终不带电的绝缘小球c从距离B为x0= 0.9m的正上方自由下落，它与B发生对心碰撞，碰后不粘连但立即与B一起竖直向下运动。它们到达最低点后（未接触绝缘地板及小圆环A）又向上运动，当C、B刚好分离时它们不再上升。已知初始时，B离A圆心的高度r= 0．3m．绝缘小球B、C均可以视为质点，且质量相等，圆环A可看作电量集中在圆心处电荷量也为q =9×l0-7C的点电荷，静电引力常量k=9×109Nm2／C2．（g取10m/s2）。求：
    （l）试求B球质量m;（2）从碰后到刚好分离过程中A对B的库仑力所做的功。

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    科目：高中物理 来源：不详 题型：计算题

    如图所示，在x-o-y坐标系中，以（r，0）为圆心，r为半径的圆形区域内存在匀强磁场，磁场的磁感应强度大小为B，方向垂直于纸面向里。在y>r的足够大的区域内 ，存在沿y轴负方向的匀强电场，场强大小为E。从O点以相同速率向不同方向发射质子，质子的运动轨迹均在纸面内，且质子在磁场中运动的轨迹半径也为r。已知质子的电荷量为q，质量为m，不计质子所受重与及质子间相互作用力的影响。

    小题1:求质子射入磁场时速度的大小：
    小题2:若质子沿x轴正方向射入磁场，求质子从O点进入磁场到第二次离开磁场经历的时间。

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