如圖,勻強(qiáng)電場(chǎng)中有一半徑為r的光滑絕緣圓軌道,軌道平面與電場(chǎng)方向平行.a(chǎn)、b為軌道直徑的兩端,該直徑與電場(chǎng)方向平行.一電荷量為q(q>0)的質(zhì)點(diǎn)沿軌道內(nèi)側(cè)運(yùn)動(dòng),經(jīng)過(guò)a點(diǎn)和b點(diǎn)時(shí)對(duì)軌道壓力的大小分別為FNa和FNb.不計(jì)重力,求電場(chǎng)強(qiáng)度的大小E、質(zhì)點(diǎn)經(jīng)過(guò)a點(diǎn)和b點(diǎn)時(shí)的動(dòng)能.
 (FNb-FNa)  (FNb+5FNa)  (5FNb+FNa)
小球在光滑軌道上做圓周運(yùn)動(dòng),在a、b兩點(diǎn)時(shí),靜電力和軌道的作用力的合力提供向心力,由b到a只有電場(chǎng)力做功,利用動(dòng)能定理,可求解E及a、b兩點(diǎn)的動(dòng)能.
質(zhì)點(diǎn)所受電場(chǎng)力的大小為
F=qE  ①
設(shè)質(zhì)點(diǎn)質(zhì)量為m,經(jīng)過(guò)a點(diǎn)和b點(diǎn)時(shí)的速度大小分別為va和vb,由牛頓第二定律有
F+FNa=m
FNb-F=m
設(shè)質(zhì)點(diǎn)經(jīng)過(guò)a點(diǎn)和b點(diǎn)時(shí)的動(dòng)能分別為Eka和Ekb,有
Ekamv ④
Ekbmv ⑤
根據(jù)動(dòng)能定理有Ekb-Eka=2rF ⑥
聯(lián)立①②③④⑤⑥式得
E= (FNb-FNa)  ⑦
Eka (FNb+5FNa) ⑧
Ekb (5FNb+FNa) ⑨
練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:計(jì)算題

(8分)一同學(xué)在a=2m/s2勻加速下降的升降機(jī)中最多能舉起m1=75kg的物體。取g=10m/s2,求:
(1)此人在地面上可舉起物體的最大質(zhì)量;
(2)若該同學(xué)在一勻加速上升的升降機(jī)中最多能舉起m2=50kg的物體,則該升降機(jī)上升的加速度為多大?

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:計(jì)算題

如圖所示,輕彈簧的一端固定,另一端與滑塊B相連,B靜止在水平導(dǎo)軌上,彈簧處在原長(zhǎng)狀態(tài)。滑塊A從半徑為R的光滑圓弧槽無(wú)初速滑下,從P點(diǎn)滑上水平導(dǎo)軌,當(dāng)A滑過(guò)距離sl=R時(shí),與B相碰,碰撞時(shí)間極短,碰后A、B緊貼在一起運(yùn)動(dòng),但互不粘連.最后A恰好返回出發(fā)點(diǎn)P并停止.在A、B壓縮彈簧過(guò)程始終未超過(guò)彈簧的彈性限度。已知滑塊A和B質(zhì)量均為m(A、B可視為質(zhì)點(diǎn)),且與導(dǎo)軌的滑動(dòng)摩擦因數(shù)都為=0.1,重力加速度為g,試求:
(1)滑塊A從圓弧滑到P點(diǎn)時(shí)對(duì)導(dǎo)軌的壓力,
(2)A、B碰后瞬間滑塊A的速度,
(3)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中彈簧最大形變量S2

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:計(jì)算題

(14分)如圖,可看作質(zhì)點(diǎn)的小物塊放在長(zhǎng)木板正中間,已知長(zhǎng)木板質(zhì)量為M=4kg,長(zhǎng)度為L(zhǎng)=2m,小物塊質(zhì)量為m=1kg,長(zhǎng)木板置于光滑水平地面上,兩物體皆靜止,F(xiàn)在用一大小為F的水平恒力作用于小物塊上,發(fā)現(xiàn)只有當(dāng)F超過(guò)2.5N時(shí),才能讓兩物體間產(chǎn)生相對(duì)滑動(dòng)。設(shè)兩物體間的最大靜摩擦力大小等于滑動(dòng)摩擦力大小,重力加速度g=10m/s2,試求:

(1)小物塊和長(zhǎng)木板間的動(dòng)摩擦因數(shù)。
(2)若一開(kāi)始力F就作用在長(zhǎng)木板上,且F=12N,則小物塊經(jīng)過(guò)多長(zhǎng)時(shí)間從長(zhǎng)木板上掉下?

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:單選題

2013年6月20日,航天員王亞平進(jìn)行了太空授課,她用天宮一號(hào)上的質(zhì)量測(cè)量?jī)x現(xiàn)身說(shuō)教。航天員聶海勝把自己固定在支架一端,王亞平輕輕拉開(kāi)支架然后把手松開(kāi),支架便在彈簧的作用下回復(fù)原位。LED顯示器上顯示聶海勝的質(zhì)量是74kg。此次測(cè)質(zhì)量的原理你認(rèn)為是利用了
A.二力平衡B.牛頓第二定律C.能量守恒定律D.慣性

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:單選題

如圖所示,物體A和物體B中間夾一豎直輕彈簧,在豎直向上的恒力F作用下,一起沿豎直方向勻加速向上運(yùn)動(dòng).當(dāng)把外力F突然撤去的瞬間,下列說(shuō)法正確的是(  )
A.B的速度立刻發(fā)生變化,A的速度不變
B.B的加速度立刻發(fā)生變化,A的加速度不變
C.A的加速度一定小于重力加速度g
D.B的加速度一定大于重力加速度g

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:單選題

如圖所示,質(zhì)量為M的斜劈形物體放在水平地面上,質(zhì)量為m的物塊以某一初速沿斜劈的粗糙斜面向上滑動(dòng),至速度為零后又加速返回,而斜劈始終保持靜止。在物塊向上、向下滑動(dòng)的整個(gè)過(guò)程中(     )
A.地面對(duì)斜劈的摩擦力方向先向左后向右
B.地面對(duì)斜劈的摩擦力方向沒(méi)有改變
C.地面對(duì)斜劈的支持力始終大于(M+m)g
D.地面對(duì)斜劈的支持力始終等于(M+m)g

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:單選題

質(zhì)量為m的物體放在粗糙的水平面上,用水平力F拉物體時(shí),物體獲得的加速度為a,若水平拉力為2F時(shí),物體的加速度(  )
A.等于2aB.大于2a
C.在a與2a之間D.等于a

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:計(jì)算題

(15分)在游樂(lè)節(jié)目中,選手需要借助懸掛在高處的繩飛越到水面的浮臺(tái)上,小明和小陽(yáng)觀看后對(duì)此進(jìn)行了討論。如圖所示,他們將選手簡(jiǎn)化為質(zhì)量m=60kg的質(zhì)點(diǎn), 選手抓住繩由靜止開(kāi)始擺動(dòng),此時(shí)繩與豎直方向夾角=,繩的懸掛點(diǎn)O距水面的高度為H=3m.不考慮空氣阻力和繩的質(zhì)量,浮臺(tái)露出水面的高度不計(jì),水足夠深。取重力加速度,

(1)求選手?jǐn)[到最低點(diǎn)時(shí)對(duì)繩拉力的大小F;
(2)若繩長(zhǎng)l="2m," 選手?jǐn)[到最高點(diǎn)時(shí)松手落入手中。設(shè)水對(duì)選手的平均浮力,平均阻力,求選手落入水中的深度;
(3)若選手?jǐn)[到最低點(diǎn)時(shí)松手, 小明認(rèn)為繩越長(zhǎng),在浮臺(tái)上的落點(diǎn)距岸邊越遠(yuǎn);小陽(yáng)認(rèn)為繩越短,落點(diǎn)距岸邊越遠(yuǎn),請(qǐng)通過(guò)推算說(shuō)明你的觀點(diǎn)。

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同步練習(xí)冊(cè)答案