满分5 > 高中物理试题 >

如图所示,ABCDF为一绝缘光滑轨道,竖直放置在方向水平向右的匀强电场中,电场强...

如图所示,ABCDF为一绝缘光滑轨道,竖直放置在方向水平向右的匀强电场中,电场强度大小为EAB面水平,BCDF是半径为R的圆形轨道,B为圆心正下方的最低点,D为圆心正上方的最高点今有一个带正电小球在电场力作用下由静止从A点开始沿轨道运动,小球受到的电场力和重力大小相等,小球的电量为q。求:

1若AB间的距离为4R,则小球在运动过程中的最大动能有多大?

2若AB间的距离为4R,则小球通过最高点D时的对轨道的压力有多大?

3若小球能沿轨道做圆周运动到达接近水平轨道的F点则AB间的距离至少要多大?

 

(1)(2)(3) 【解析】 试题分析:(1)重力场和电场合成等效重力场,其方向为电场力和重力的合力方向,与竖直方向的夹角(如图所示)得:θ=45° 所以小球在BC之间且小球与圆心连线与竖直方向成θ=45°的位置动能最大 从A点到达速度最大的位置,由动能定理: 解得:Ekm= (2)从A点到最高点D,据动能定理有:Eq4R−mg2R=mv2 由牛顿定律可得: 解得FDN=3mg=3Eq (3)等效重力加速度: 在等效重力场的“最高”点,小球刚好不掉下来时有: 从A到等效重力场的“最高”点,由动能定理有:qE(L−Rsin45O)−mg(R+Rcos45O)=mv2−0 解得: 考点:动能定理;牛顿第二定律 【名师点睛】考查圆周运动最高点的最小速度,同时运用动能定理解题.小球在混合场中的运动,关键分析清楚小球的受力的情况,找到小球在混合场中的最高点,在最高点时球的速度的大小是最小的  
复制答案
考点分析:
相关试题推荐

如图所示,在区域I和区域内分别存在匀强电场,电场强度大小均为E,但方向不同.在区域I内场强方向沿y轴正方向,区域内场强方向未标明,两处电场都处在xoy平面内。一质量为m,电量为q的正粒子从坐标原点O以某一初速度沿x轴正方向射入电场区域I,从P点进入电场区域,到达区域右边界Q处时速度恰好为零.P点的坐标为().不计粒子所受重力,求:

1)带电粒子射入电场区域I时的初速度;

2)电场区域的宽度。

 

查看答案

如图所示,一根长为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,重G=10-3 N,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05,求小球从B点射出时的速度是多少?g=10 m/s2;sin37°=06,cos37°=08

 

 

查看答案

如图所示,将质量均为m,带电量均为+q的a、b两小球用两根长均为l的细线悬于O点,将另一个带电量也为+q的小球c从O点正下方较远处缓慢移向O点,当三个带电小球分别处在等边三角形abc的三个顶点上时,细线的夹角恰好为120°,求此时细线上的拉力大小。

 

 

查看答案

如图所示,D是一只二极管,它的作用是只允许电流从a流向b,不允许从b流向a,水平放置的平行板电容器AB内部原有一电荷P处于静止状态,一直保持两极板处于平行状态,若A和B的间距稍增大一些后,P的运动情况将是        ;若把A和B的正对面积稍增大一些后,P的运动情况将是        若充电后去掉电源与二极管,再在AB间插入一块陶瓷片,P的运动情况将是        填“静止不动”、“向下运动”或“向上运动”

 

 

查看答案

如图所示,竖直墙面与水平地面均光滑且绝缘,两个带有同种电荷的小球A、B分别处于竖直墙面和水平地面,且处于同一竖直平面内,若用图示方向的水平推力F作用于小球B,则两球静止于图示位置如果将小球向左推动少许,并待两球重新达到平衡时,跟原来的状态相比,竖直墙面对小球A的推力             ;地面对小球B的支持力           ;两小球之间的距离            填“变大”、“变小”或“不变”

 

 

查看答案
试题属性

Copyright @ 2008-2019 满分5 学习网 ManFen5.COM. All Rights Reserved.