【題目】如圖所示的裝置是在豎直平面內(nèi)放置的光滑絕緣軌道，處于水平向右的勻強(qiáng)電場中，帶負(fù)電荷的小球從A處由靜止開始下滑，沿軌道ABC運(yùn)動并進(jìn)入圓環(huán)內(nèi)做圓周運(yùn)動．已知小球所受電場力與其重力大小相等，圓環(huán)半徑為R.當(dāng)?shù)刂亓铀俣葹間

（1）若使小球在圓環(huán)內(nèi)能做完整的圓周運(yùn)動，小球過C點(diǎn)時(shí)的速度至少為多少？

（2）若小球剛好做完整圓周運(yùn)動之后，經(jīng)過C點(diǎn)時(shí)讓其帶上等量的正電荷，小球繼續(xù)沿光滑軌道CDG運(yùn)動，DG為半徑為r的圓弧，CD段長為R，r=0.5R.求小球經(jīng)過G點(diǎn)后最小速度？

【答案】（1）（2）

【解析】

試題分析：（1）小球所受的重力和電場力都為恒力，故將重力和電場力的合力等效成重力，如圖所示．可知：，方向與豎直方向左偏下45°

從圖中可知，能作完整的圓周運(yùn)動的臨界點(diǎn)是能通過P點(diǎn)，即達(dá)到P點(diǎn)時(shí)球與環(huán)的彈力恰好為零，由F提供向心力；

由圓周運(yùn)動知識得：

即：，解得：

小球由C到P過程，由動能定理有：

又

解得：

（2）對從C到G過程，根據(jù)動能定理，有：

其中：

解得：

經(jīng)過G點(diǎn)后，合力為，方向與豎直方向右偏下45°，粒子做類似斜上拋運(yùn)動；

等效最高點(diǎn)的速度最小，等于G點(diǎn)速度垂直電場力方向的分速度，為：

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】在一條寬馬路上某一處有甲、乙兩車，它們同時(shí)開始運(yùn)動，取開始運(yùn)動時(shí)刻為計(jì)時(shí)零點(diǎn)，它們的v－t圖象如圖所示，在0-t4這段時(shí)間內(nèi)的情景是（ ）

A. 甲在0～t1時(shí)間內(nèi)做勻加速直線運(yùn)動，在t1時(shí)刻改變運(yùn)動方向

B. 在t2時(shí)刻甲車速度為零，然后反向運(yùn)動，此時(shí)兩車相距最遠(yuǎn)

C. 在t4時(shí)刻甲車追上乙車

D. 在t4時(shí)刻，兩車相距最遠(yuǎn)

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，在粗糙水平地面上放著一個(gè)截面為四分之一圓弧的柱狀物體A，A的左端緊靠豎直墻，A與豎直墻之間放一光滑圓球B，整個(gè)裝置處于靜止?fàn)顟B(tài)，若把A向右移動少許后，它們?nèi)蕴幱陟o止?fàn)顟B(tài)，則（ ）

A. B對墻的壓力增大 B. A與B之間的作用力增大

C. 地面對A的摩擦力減小 D. A對地面的壓力減小

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】將一木箱置于粗糙的水平地面上，現(xiàn)用一水平力拉著木箱勻速前進(jìn)，則(　　)

A. 木箱所受到的拉力和水平地面對木箱的摩擦力是一對作用力與反作用力

B. 木箱對水平地面的壓力和水平地面對木箱的支持力是一對作用力與反作用力

C. 木箱所受的重力和水平地面對木箱的支持力是一對平衡力

D. 木箱對水平地面的壓力和水平地面對木箱的支持力是一對平衡力

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】關(guān)于一對平衡力、作用力和反作用力，下列敘述正確的是(　　)

A. 平衡力應(yīng)是分別作用在兩個(gè)不同物體上的力

B. 平衡力可以是同一種性質(zhì)的力，也可以是不同性質(zhì)的力

C. 作用力和反作用力可以不是同一種性質(zhì)的力

D. 作用力施加之后才會產(chǎn)生反作用力，即反作用力總比作用力落后一些

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】電磁流量計(jì)廣泛應(yīng)用于測量可導(dǎo)電液體（如污水）在管中的流量（在單位時(shí)間內(nèi)通過管內(nèi)橫截面的流體的體積）．為了簡化，假設(shè)流量計(jì)是如圖所示的橫截面為長方形的一段管道．其中空部分的長、寬、高分別為圖中的a、b、c．流量計(jì)的兩端與輸送流體的管道相連接（圖中虛線）．圖中流量計(jì)的上下兩面是金屬材料，前后兩面是絕緣材料．現(xiàn)于流量計(jì)所在處加磁感應(yīng)強(qiáng)度B的勻強(qiáng)磁場，磁場方向垂直前后兩面．當(dāng)導(dǎo)電流體穩(wěn)定地流經(jīng)流量計(jì)時(shí)，在管外將流量計(jì)上、下兩表面分別與一串接了電阻R的電流表的兩端連接，I表示測得的電流值．已知流體的電阻率為ρ，不計(jì)電流表的內(nèi)阻，則可求得流量為 （ ）

A． B．

C． D．

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】歐姆定律不適用于（ ）

A. 金屬導(dǎo)電 B. 電解液導(dǎo)電 C. 半導(dǎo)體材料 D. 氣體導(dǎo)電

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，水平放置的不帶電的平行金屬板p和b相距h，兩金屬板間電壓恒定，上極板電勢較高，金屬板厚度不計(jì)，忽略邊緣效應(yīng)。p板上表面光滑，涂有絕緣層，其上O點(diǎn)右側(cè)相距s處有小孔K，圖示平面為豎直平面。質(zhì)量為m、電荷量為q（q > 0）的粒子以相同大小的速度從O點(diǎn)射出，水平射出的粒子沿P板上表面運(yùn)動時(shí)間t后到達(dá)K孔，不與板碰撞地進(jìn)入兩板之間，進(jìn)入板間的粒子落在b板上的A點(diǎn)，A點(diǎn)與過K孔豎直線的距離為l。豎直向下射出的粒子從O點(diǎn)小孔進(jìn)入兩金屬板之間。粒子視為質(zhì)點(diǎn)，重力不計(jì)，在圖示平面內(nèi)運(yùn)動，電荷量保持不變，不計(jì)空氣阻力。求：

⑴水平射出的粒子的速度；

⑵金屬板間的電壓大小；

⑶豎直向下射出的粒子到達(dá)b板的速度。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖甲所示,平行板相距為d,在兩金屬板間加一如圖乙所示的交變電壓,有一個(gè)粒子源在平行板左邊界中點(diǎn)處沿垂直電場方向連續(xù)發(fā)射速度相同的帶正電粒子（不計(jì)重力）。t=0時(shí)刻進(jìn)入電場的粒子恰好在t=T時(shí)刻到達(dá)B板右邊緣,則（ ）

A．任意時(shí)刻進(jìn)入的粒子到達(dá)電場右邊界經(jīng)歷的時(shí)間為T

B．t=T/4時(shí)刻進(jìn)入的粒子到達(dá)電場右邊界的速度最大

C．t=T/4時(shí)刻進(jìn)入的粒子到達(dá)電場右邊界時(shí)距B板的距離為d/4

D．粒子到達(dá)電場右邊界時(shí)的動能與何時(shí)進(jìn)入電場無關(guān)

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