解: 带正电的小球的受力图如图示.特别要注意洛伦兹力的特点.它要随速度变化.从而导致支持力.摩擦力的变化.当洛伦兹力等于重力时摩擦力为零.此时.小球和细管的速度保持不变.达到稳定的运动状态.则: 当qBv=mg时.v= (1)当初速度小于10m/s时.支持力方向向上.并随速度减小增大.所以最终小球的速度为0,当初速度大于10m/s时.支持力方向向下.并随速度的减小而减小.当速度减小为10m/s时.支持力.摩擦力都为0.速度保持不变. (2)因为初速度大于10m/s.所以小球的最终速度是v1=10m/s.设此时小球和细管的速度分别为v1和v2.则由动量守恒定律得:mv0=mv1+Mv2 代入数据解得:v2=2.5m/s 由能量守恒定律得.系统产生的热能为:Q= 查看更多

 

题目列表(包括答案和解析)

精英家教网如图所示,竖直平面上有一光滑绝缘半圆轨道,处于水平方向且与轨道平面平行的匀强电场中,轨道两端点A、C高度相同,轨道的半径为R.一个质量为m的带正电的小球从槽右端的A处无初速沿轨道下滑,滑到最低点B时对槽底压力为2mg.求小球在滑动过程中的最大速度.
两位同学是这样求出小球的最大速度的:
甲同学:B是轨道的最低点,小球过B点时速度最大,小球运动过程机械能守恒,mgR=
1
2
mv2
,解得小球在滑动过程中的最大速度为v=
2gR

乙同学:B是轨道的最低点,小球过B点时速度最大,小球在B点受到轨道的压力为FN=2mg,由牛顿第二定律有FN-mg=m
v2
R
,解得球在滑动过程中的最大速度v=
gR

请分别指出甲、乙同学的分析是否正确,若有错,将最主要的错误指出来,解出正确的答案,并说明电场的方向.

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如图1-5-13 所示,竖直平面上有一光滑绝缘半圆轨道,处于水平方向且与轨道平面平行的匀强电场中,轨道两端点 A、C 高度相同,轨道的半径为 R.一个质量为 m 的带正电的小球从槽右端的 A 处无初速沿轨道下滑,滑到最低点 B 时对槽底压力为 2mg.求小球在滑动过程中的最大速度.

图1-5-13

两位同学是这样求出小球的最大速度的:

甲同学:B 是轨道的最低点,小球过 B 点时速度最大,小球运动过程机械能守恒,mgR=mv2,解得小球在滑动过程中的最大速度为 v=.

乙同学:B 是轨道的最低点,小球过 B 点时速度最大,小球在 B 点受到轨道的支持力为 Fn=2mg,由牛顿第二定律有 Fn-mg=m,解得球在滑动过程中的最大速度为 v=.

请分别指出甲、乙同学的分析是否正确,若有错,将最主要的错误指出来,解出正确的答案,并说明电场的方向.

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如图所示,竖直平面上有一光滑绝缘半圆轨道,处于水平方向且与轨道平面平行的匀强电场中,轨道两端点高度相同,轨道的半径为.一个质量为的带正电的小球从槽右端的处无初速沿轨道下滑,滑到最低点时对槽底压力为2mg.求小球在滑动过程中的最大速度.?

两位同学是这样求出小球的最大速度的:?

甲同学:是轨道的最低点,小球过点时速度最大,小球运动过程机械能守恒,,解得小球在滑动过程中的最大速度为.?

乙同学:是轨道的最低点,小球过点时速度最大,小球在点受到轨道的支持力为,由牛顿第二定律有,解得球在滑动过程中的最大速度为.?

请分别指出甲、乙同学的分析是否正确,若有错,将最主要的错误指出来,解出正确的答案,并说明电场的方向.

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如图4-2-16所示,竖直平面上有一光滑绝缘半圆轨道,处于水平方向且与轨道平面平行的匀强电场中,轨道两端点A、C高度相同,轨道的半径为R.一个质量为m的带正电的小球从槽右端的A处无初速沿轨道下滑,滑到最低点B时对槽底压力为2mg,求小球在滑动过程中的最大速度.

图4-2-16

两位同学是这样求出小球的最大速度的:

甲同学:B是轨道的最低点,小球过B点时速度最大,小球运动过程机械能守恒,mgR=mv2,解得小球在滑动过程中的最大速度为v=.

乙同学:B是轨道的最低点,小球过B点时速度最大,小球在B点受到轨道的支持力为N=2mg.由牛顿第二定律有FN-mg=m,解得球在滑动过程中的最大速度为v=.

请分别指出甲、乙同学的分析是否正确,若有错,将最主要的错误指出来,解出正确的答案,并说明电场的方向.

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如图(a)所示,在电场强度为E、方向水平向右的匀强电场中,有两个质量均为m的小球A、B(可被视为质点),被固定在一根绝缘轻杆的两端,轻杆可绕与电场方向垂直的固定转动轴O无摩擦转动,小球A、B与轴O间的距离分别为l、2l,其中小球B上带有电量为q的正电荷,小球A不带电。将轻杆转动到水平方向后,无初速释放,若已知
求(1)轻杆转动到何位置时,小球A、B的速率达到最大。
(2)若l=米,小球A、B的最大速率为多少?
某同学是这样解的:(1)目前轻杆无法平衡,在小球A、B的带动下,开始顺时针转动,当A、B的速度达到最大时,小球B所受的电场力与重力的合力恰与杆平行,如图(b)所示,
所以tanθ=qE/mg=¼¼¼¼,
(2)对从a图位置到b图位置过程用动能定理求出A、B两球的最大速率。

你认为这位同学的解法是否正确,若正确,请完成计算;若不正确,请说明理由,并用你自己的方法算出正确结果。

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