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如图12所示,一个半径为R的绝缘光滑半圆环,竖直放在场强为E的匀强电场中,电场方向竖直向下.在环壁边缘处有一质量为m,带有正电荷q的小球,由静止开始下滑,求小球经过最低点时对环底的压力.
3(mg+qE)

试题分析:在最低点小球受到竖直向下的重力和电场力,以及竖直向上的支持力,故根据牛顿第二定律可得
过程中只有重力和电场力做功,所以根据动能定理可得
两式联立可得
点评:本题关键是抓住功能关系的不同表现形式进行分析,其中动能定理是功能关系中最常用的一条规律,机械能守恒的条件是除重力外其余力不做功.
练习册系列答案
相关习题

科目:高中物理 来源:不详 题型:计算题

如图所示,两块水平放置、相距为的长金属板接在电压可调的电源上。两板之间的右侧长度为的区域存在方向垂直纸面向里的匀强磁场,磁感应强度为。喷墨打印机的喷口可在两极板左侧上下自由移动,并且从喷口连续不断喷出质量均为、速度水平且大小相等、带等量电荷的墨滴。调节电源电压至,使墨滴在电场的左侧区域恰能沿水平方向向右做匀速直线运动。(重力加速度为

(1)判断墨滴所带电荷的种类,并求其电荷量;
(2)要使墨滴不从两板间射出,求墨滴的入射速率应满足的条件。

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科目:高中物理 来源:不详 题型:计算题

(10分)如图所示,平行金属极板AB水平放置,A板带正电,B板带负电,两板间的电压为U,距离为2d,一个半径为d的绝缘光滑半圆形轨道,竖直放置在两极板中,轨道最高点和圆心O的连线与极板平行.在轨道最高点边缘处有一质量为m,电量为+ q的小球,由静止开始下滑。重力加速度为g
求:(1)轨道最高点与最低点间的电势差;(2)小球到达最低点时的速度大小;(3)小球经过最低点时对轨道压力的大小。 
 

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科目:高中物理 来源:不详 题型:计算题

如图所示,在相互垂直的匀强磁场和匀强电场中放一光滑的足够长的斜面,倾斜角为30°,并固定在水平面上,电场强度为E,磁感应强度为B,质量为m,电量为+q的小球,静止在斜面的顶端,这时小球对斜面的正压力为零,若迅速地把电场方向改变为竖直向下,则小球能在斜面上滑多远?

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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

在赤道处,将一小球向东水平抛出,落地点为A;给小球带上电荷后,仍以原来的速度抛出,考虑地磁场的影响,下列说法正确的是(  )
A.无论小球带何种电荷,小球仍会落在A
B.无论小球带何种电荷,小球下落时间都会延长
C.若小球带负电荷,小球会落在更远的B
D.若小球带正电荷,小球会落在更远的B

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科目:高中物理 来源:不详 题型:计算题

(10分)如图所示,A、B是竖直放置的中心带有小孔的平行金属板,两板间的电压为U1=100V,C、D是水平放置的平行金属板,板间距离为d=0.2m,板的长度为L=1m,P是C板的中点,A、B两板小孔连线的延长线与C、D两板的距离相等,将一个负离子从板的小孔处由静止释放,求:

(1)为了使负离子能打在P点,C、D两板间的电压应为多少?哪板电势高?
(2)如果C、D两板间所加的电压为2V,则负离子能打在板上吗?若不能打在板上,它离开电场时发生的侧位移多少?

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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

两个质量相同的小球用不可伸长的细线连结,置于场强为E的匀强电场中,小球1和2均带正电.电荷量分别为q1和q2(q1>q2).将细线拉直并使之与电场方向平行,如图所示,若将两小球同时从静止状态释放,则释放后细线中的张力F为(不计重力及两小球间的库仑力)(  )
A.F=(q1-q2)EB.F=(q1-q2)E
C.F=(q1+q2)ED.F=(q1+q2)E

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科目:高中物理 来源:不详 题型:计算题

(12分)在平面直角坐标系xOy中,第Ⅰ象限存在沿y轴负方向的匀强电场,第Ⅳ象限存在垂直于坐标平面向外的匀强磁场,磁感应强度为B.一质量为m、电荷量为q的带正电的粒子从y轴正半轴上的M点以速度v0垂直于y轴射入电场,经x轴上的N点与x轴正方向成θ=60°角射入磁场,最后从y轴负半轴上的P点垂直于y轴射出磁场,如图所示.不计粒子重力,

求(1)M、N两点间的电势差UMN
(2)粒子在磁场中运动的轨道半径r;
(3)粒子从M点运动到P点的总时间t.

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科目:高中物理 来源:不详 题型:计算题

如图(a)所示,两根足够长的水平平行金属导轨相距为L=0.5 m,其右端通过导线连接阻值R=0.6Ω的电阻,导轨电阻不计,一根质量为m=0.2 kg、阻值r=0.2Ω的金属棒ab放在两导轨上,棒与导轨垂直并保持良好接触,金属棒与导轨间的动摩擦因数m=0.5。整个装置处在竖直向下的匀强磁场中,取g=10m/s2。若所加磁场的磁感应强度大小恒为B,通过小电动机对金属棒施加水平向左的牵引力,使金属棒沿导轨向左做匀加速直线运动,经过0.5s电动机的输出功率达到P=10W,此后电动机功率保持不变。金属棒运动的v~t图像如图(b)所示,试求:

(1)磁感应强度B的大小;
(2)在0~0.5s时间内金属棒的加速度a的大小;
(3)在0~0.5s时间内电动机牵引力F与时间t的关系;
(4)若在0~0.3s时间内电阻R产生的热量为0.15J,则在这段时间内电动机做的功。

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