如圖2所示，半徑為r的絕緣細(xì)圓環(huán)的環(huán)面固定在水平面上，場強(qiáng)為E的勻強(qiáng)電場與環(huán)面平行。一電量為+q、質(zhì)量為m的小球穿在環(huán)上，可沿環(huán)作無摩擦的圓周運(yùn)動，若小球經(jīng)A點(diǎn)時，速度vA的方向恰與電場垂直，且圓環(huán)與小球間沿水平方向無力的作用，試計算：

（1）速度vA的大�。�

（2）小球運(yùn)動到與A點(diǎn)對稱的B點(diǎn)時，對環(huán)在水平方向的作用力。

(1)  (2) 。


解析:

（1）在A點(diǎn)，小球在水平方向只受電場力作用，根據(jù)牛頓第二定律得：    

所以小球在A點(diǎn)的速度。

（2）在小球從A到B的過程中，根據(jù)動能定理，電場力做的正功等于小球動能的增加量，即  ，

小球在B點(diǎn)時，根據(jù)牛頓第二定律，在水平方向有

解以上兩式，小球在B點(diǎn)對環(huán)的水平作用力為：。

點(diǎn)評：分析該題，也可將水平的勻強(qiáng)電場等效成一新的重力場，重力為Eq，A是環(huán)上的最高點(diǎn)，B是最低點(diǎn)；這樣可以把該題看成是熟悉的小球在豎直平面內(nèi)作圓周運(yùn)動的問題。

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：

①如圖1所示，半徑為r的圓桶繞中心軸OO′勻速轉(zhuǎn)動，角速度為ω，一小塊質(zhì)量為m的小滑塊，靠在圓桶內(nèi)壁與圓桶保持相對靜止，則小滑塊對桶的摩擦力大小f=
mg
mg
；壓力大小N=
mω2r
mω2r
．
②如圖2所示，一圓錐擺擺長為L，下端拴著質(zhì)量為m的小球，當(dāng)繩子與豎直方向成θ角時，則繩的拉力大小F=
mg
cosθ
mg
cosθ
；圓錐擺的周期T=
2π
Lcosθ
g
2π
Lcosθ
g
．
③如圖3所示，某人從高出水平地面h的山坡上水平擊出一個高爾夫球．由于恒定的水平風(fēng)力的作用，高爾夫球豎直地落入距擊球點(diǎn)水平距離為L的A穴．則該球被擊出時的速度為
L
2g
h
L
2g
h
．

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科目：高中物理 來源： 題型：

如圖甲所示，半徑為r、匝數(shù)為n的線圈，其兩極分別與固定水平放置的平行金屬板A、B連接，線圈處在勻強(qiáng)磁場中，磁場方向垂直線圈平面，磁感應(yīng)強(qiáng)度隨時間變化規(guī)律如圖乙所示．在t=0時刻，將一質(zhì)量為m、帶電荷量為+q、重力不計的粒子從平行金屬板中心位置由靜止釋放，發(fā)現(xiàn)在第一個周期內(nèi)粒子未與金屬板相撞．求：
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（1）平行金屬板間的距離d應(yīng)滿足的條件．
（2）在滿足（1）的前提下，在T時間內(nèi)粒子的最大動能為多大？

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科目：高中物理 來源：2012-2013學(xué)年四川省遂寧二中高二上學(xué)期期中考試物理試卷（帶解析） 題型：計算題

如圖2所示，半徑為r的絕緣細(xì)圓環(huán)的環(huán)面固定在水平面上，場強(qiáng)為E的勻強(qiáng)電場與環(huán)面平行。一電量為+q、質(zhì)量為m的小球穿在環(huán)上，可沿環(huán)作無摩擦的圓周運(yùn)動，若小球經(jīng)A點(diǎn)時，速度vA的方向恰與電場垂直，且圓環(huán)與小球間沿水平方向無力的作用，試計算：（1）速度vA的大小；
（2）小球運(yùn)動到與A點(diǎn)對稱的B點(diǎn)時，對環(huán)在水平方向的作用力。

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科目：高中物理 來源：2012-2013學(xué)年四川省成都二十中高二10月月考物理試卷（帶解析） 題型：計算題

（10分）如圖2所示，半徑為r的絕緣細(xì)圓環(huán)的環(huán)面固定在水平面上，場強(qiáng)為E的勻強(qiáng)電場與環(huán)面平行。一電量為+q、質(zhì)量為m的小球穿在環(huán)上，可沿環(huán)作無摩擦的圓周運(yùn)動，若小球經(jīng)A點(diǎn)時，速度vA的方向恰與電場垂直，且圓環(huán)與小球間沿水平方向無力的作用，試計算：

（1）小球運(yùn)動達(dá)到最大速度的位置(半徑與豎直方向成的角度θ用字母表示)
(2) 速度vA的大小；
（3）小球運(yùn)動到與A點(diǎn)對稱的B點(diǎn)時，對環(huán)在水平方向的作用力。

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