精英家教网 > 高中物理 > 题目详情

如图所示,P1P2为一水平面,其上方紧贴放置一对竖直正对的带电金属板M、N,其下方紧贴放置一内壁光滑的半圆形绝缘轨道ADC,绝缘轨道ADC位于竖直平面内,右端A恰在两板的正中央处,N板上开有小孔B,孔B到水平面P1P2的距离为绝缘轨道直径的2/3倍。设仅在M、N两板之间存在匀强电场。现在左端C的正上方某一位置,将一质量为m、电荷量为q的小球由静止释放,经过绝缘轨道CDA后从A端竖直向上射入两板间,小球能从B孔水平射出,并恰好落到C端。整个过程中,小球的电荷量不变,孔B的大小及小球直径均可忽略,重力加速度为g。求:

(1)板间电场强度E;

(2)小球运动到绝缘轨道的最低点D时对轨道的压力大小。

(1)

(2)


解析:

(1)如图,设绝缘轨道半径为RA到板N的距离为dAB的竖直距离为yC到板N的距离为x;到达最低点D的速度为vD,到A点时的速度为vA ,到达孔B时的速度为vB

球在离开ABC的过程中,竖直方向只受重力作用,故从AB和从BC的时间相等,并设从AB的时间为t。(2分)

则有:         ①…………(1分)  ②…(1分)

由①②得,        -----------③…………(1分)

由题意,    --------- ④………………(1分)

在水平方向上,有 ---------------⑤……(1分)

在竖直方向上,有 ------------⑥ ………(2分)

则③④⑤⑥四式,解得板间场强的大小……(2分)

(2)从A到B的过程中,有 --------⑦…(2分)

由题意------------------⑧

由④⑦⑧三式可解得------------------⑨

从D到A,根据机械能守恒,有

       ⑩…(2分)

在D点,有  …?(2分)

由⑨⑩? 三式可解得,轨道对小球的支持力 ………………(2分)

由牛顿第三定律,得小球在最低点D对轨道的压力大小为……(1分)

练习册系列答案
相关习题

科目:高中物理 来源: 题型:

如图所示,P1P2为一水平面,其上方紧贴放置一对竖直正对的带电金属板M、N,其下方紧贴放置一内壁光滑的半圆形绝缘轨道ADC,绝缘轨道ADC位于竖直平面内,右端A恰在两板的正中央处,N板上开有小孔B,孔B到水平面P1P2的距离为绝缘轨道直径的2/3倍。设仅在M、N两板之间存在匀强电场。现在左端C的正上方某一位置,将一质量为m、电荷量为q的小球由静止释放,经过绝缘轨道CDA后从A端竖直向上射入两板间,小球能从B孔水平射出,并恰好落到C端。整个过程中,小球的电荷量不变,孔B的大小及小球直径均可忽略,重力加速度为g。求:

(1)板间电场强度E;

(2)小球运动到绝缘轨道的最低点D时对轨道的压力大小。

查看答案和解析>>

科目:高中物理 来源: 题型:

(18分)如图所示,P1P2为一水平面,其上方紧贴放置一对竖直正对的带电金属板M、N,其下方紧贴放置一内壁光滑的半圆形绝缘轨道ADC,绝缘轨道ADC位于竖直平面内,右端A恰在两板的正中央处,N板上开有小孔B,孔B到水平面P1P2的距离为绝缘轨道直径的2/3倍。设仅在M、N两板之间存在匀强电场。现在左端C的正上方某一位置,将一质量为m、电荷量为q的小球由静止释放,经过绝缘轨道CDA后从A端竖直向上射入两板间,小球能从B孔水平射出,并恰好落到C端。整个过程中,小球的电荷量不变,孔B的大小及小球直径均可忽略,重力加速度为g。求:

(1)板间电场强度E;

(2)小球运动到绝缘轨道的最低点D时对轨道的压力大小。

 

查看答案和解析>>

科目:高中物理 来源:2010年江西省高三热身卷(理科综合)物理部分 题型:计算题

(18分)如图所示,P1P2为一水平面,其上方紧贴放置一对竖直正对的带电金属板M、N,其下方紧贴放置一内壁光滑的半圆形绝缘轨道ADC,绝缘轨道ADC位于竖直平面内,右端A恰在两板的正中央处,N板上开有小孔B,孔B到水平面P1P2的距离为绝缘轨道直径的2/3倍。设仅在M、N两板之间存在匀强电场。现在左端C的正上方某一位置,将一质量为m、电荷量为q的小球由静止释放,经过绝缘轨道CDA后从A端竖直向上射入两板间,小球能从B孔水平射出,并恰好落到C端。整个过程中,小球的电荷量不变,孔B的大小及小球直径均可忽略,重力加速度为g。求:

(1)板间电场强度E;

(2)小球运动到绝缘轨道的最低点D时对轨道的压力大小。

 

查看答案和解析>>

科目:高中物理 来源:2010年江西省上高二中高三热身卷(理科综合)物理部分 题型:计算题

(18分)如图所示,P1P2为一水平面,其上方紧贴放置一对竖直正对的带电金属板M、N,其下方紧贴放置一内壁光滑的半圆形绝缘轨道ADC,绝缘轨道ADC位于竖直平面内,右端A恰在两板的正中央处,N板上开有小孔B,孔B到水平面P1P2的距离为绝缘轨道直径的2/3倍。设仅在M、N两板之间存在匀强电场。现在左端C的正上方某一位置,将一质量为m、电荷量为q的小球由静止释放,经过绝缘轨道CDA后从A端竖直向上射入两板间,小球能从B孔水平射出,并恰好落到C端。整个过程中,小球的电荷量不变,孔B的大小及小球直径均可忽略,重力加速度为g。求:

(1)板间电场强度E;
(2)小球运动到绝缘轨道的最低点D时对轨道的压力大小。

查看答案和解析>>

同步练习册答案