如圖所示，ABCD為豎直放在場強為E＝104V/m水平勻強電場中的絕緣光滑軌道，其中軌道的BCD部分是半徑為R的圓形軌道，軌道的水平部分與其半圓相切，A為水平軌道上的一點，而且AB＝R＝0.2m，把一質(zhì)量m＝0.1kg、帶電荷量q＝+1×10-4C的小球放在水平軌道的A點由靜止開始釋放，小球在軌道的內(nèi)側(cè)運動。（g取10m/s2）求：

（1）小球到達D點時對軌道壓力是多大？

（2）若讓小球安全通過軌道，開始釋放點離B點至少多遠(yuǎn)？

 

【答案】

（1）壓力3N····6分

(2) x≥0.5 m····6分

【解析】本題考查圓周運動、帶電粒子在電場中的偏轉(zhuǎn)和動能定理的應(yīng)用，到達D點時，由彈力和重力的合力提供向心力，只要求出D點速度就可以 (1)由A點到C點應(yīng)用動能定理有：

Eq(AB＋R)－mgR＝mvC2

解得：vC＝2 m/s

在C點應(yīng)用牛頓第二定律得：

FN－Eq＝m

得FN＝3 N

由牛頓第三定律知，小球在C點對軌道的壓力為3 N.

(2)小球要安全通過D點，必有mg≤m.

設(shè)釋放點距B點的距離為x，由動能定理得：

Eqx－mg·2R＝mvD2

以上兩式聯(lián)立可得：x≥0.5 m

 

 

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：

如圖所示，ABCD為一傾角θ=30°的粗糙斜面，AD邊與BC邊平行，有一重力G=10N放在斜面上，當(dāng)對物體施加一個與AB邊平行的拉力F時，物體恰能做勻速直線運動．已知物體與斜面的動摩擦因數(shù)μ=
6
3
，求：
①物體受到的摩擦力大��；
②拉力F的大��；
③物體運動方向與F方向之間的夾角．

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科目：高中物理 來源： 題型：

如圖所示，abcd為質(zhì)量M=2㎏的導(dǎo)軌，放在光滑絕緣的水平面上，另有一根質(zhì)量m=0.6㎏的金屬棒PQ平行bc放在水平導(dǎo)軌上，PQ棒左邊靠著絕緣的豎直立柱e、f，導(dǎo)軌處于勻強磁場中，場以00′為界，左側(cè)的磁場方向豎直向上，右側(cè)的磁場方向水平向右，磁感強度都為B=0.8T．導(dǎo)軌的bc段長L=0.5m，其電阻r=0.4Ω，金屬棒的電阻R=0.2Ω，其余電阻均可不計，金屬棒與導(dǎo)軌間的動摩擦因數(shù)為0.2．若導(dǎo)軌上作用一個方向向左、大小為F=2N的水平拉力，設(shè)導(dǎo)軌足夠長，g取10m/s2．試求：
（1）導(dǎo)軌運動的最大加速度．
（2）流過導(dǎo)軌的最大電流．

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科目：高中物理 來源： 題型：

精英家教網(wǎng)如圖所示，ABCD為同種材料構(gòu)成的柱形透明體的橫截面，其中ABD部分為等腰直角三角形，BCD部分為半圓形，一束單色平行光從真空射向AB或AD面，材料折射率n=1.6，下列說法正確的是（　　）
A、從AB面中點射入的光線一定從圓弧的中點射出B、從AB面射入的所有光線經(jīng)一次反射和折射后都從BCD面射出C、從AB面中間附近射入的所有光線經(jīng)一次反射和折射后都從BCD面射出D、若光線只從AD面垂直射入，則一定沒有光線從BCD面射出

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科目：高中物理 來源： 題型：

如圖所示，ABCD為一直角梯形棱鏡的截面，∠C=60°P為垂直于直線BC的光屏，現(xiàn)用一寬度等于AB邊的單色平行光束垂直射向AB面，經(jīng)棱鏡折射后在屏P上形成寬度等于
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AB的一條光帶，求棱鏡的折射率．

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科目：高中物理 來源： 題型：

精英家教網(wǎng)如圖所示，ABCD為豎直放在場強為E=104V/m水平勻強電場中的絕緣光滑軌道，其中軌道的BCD部分是半徑為R的圓形軌道，軌道的水平部分與其半圓相切，A為水平軌道上的一點，而且AB=R=0.2m，把一質(zhì)量m=0.1kg、帶電荷量q=+1×10-4C的小球放在水平軌道的A點由靜止開始釋放，小球在軌道的內(nèi)側(cè)運動．（g取10m/s2）求：
（1）小球到達C點時對軌道壓力是多大？
（2）若讓小球安全通過軌道，開始釋放點離B點至少多遠(yuǎn)？

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