【題目】如圖所示,絕緣光滑軌道AB部分為傾角為30°的斜面,AC部分為豎直平面內(nèi)半徑為R的圓軌道,斜面與圓軌道相切。整個(gè)裝置處于場(chǎng)強(qiáng)為E、方向水平向右的勻強(qiáng)電場(chǎng)中,F(xiàn)有一個(gè)質(zhì)量為m的小球,帶正電荷量為,要使小球能安全通過圓軌道,O點(diǎn)的初速度應(yīng)為多大?

【答案】

【解析】試題分析:小球先在斜面上運(yùn)動(dòng),受重力、電場(chǎng)力、支持力、然后在圓軌道上運(yùn)動(dòng),受重力、電場(chǎng)力、軌道的作用力,如圖所示,

類比重力場(chǎng),將電場(chǎng)力與重力的合力視為等效重力mg′,大小為, ,解得θ=30°,等效重力的方向與斜面垂直指向右下方,小球在斜面上勻速運(yùn)動(dòng),

因要使小球能安全通過圓軌道,在圓軌道的等效最高點(diǎn)(D)點(diǎn)滿足等效重力提供向心力,有:

θ=30°,與斜面傾角相等,由幾何關(guān)系可知AD=2R

令小球以最小初速度v0運(yùn)動(dòng),由動(dòng)能定理知: 解得

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】圖中的甲、乙為高中物理實(shí)驗(yàn)中兩種常用的打點(diǎn)計(jì)時(shí)器,請(qǐng)回答下面的問題:

(1)圖甲是(選填“電磁”或“電火花”)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器,電源采用的是 (選填“交流電4V~6V”“交流220V”或“四節(jié)干電池”).
(2)某同學(xué)用電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器研究物塊做直線運(yùn)動(dòng)的規(guī)律,得到一條紙帶,他在紙帶上按打點(diǎn)的先后順序取O、A、B、C﹣﹣﹣F等若干個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)(每相鄰兩個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)之間還有4個(gè)點(diǎn)),相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)的時(shí)間間隔用t表示,各計(jì)數(shù)點(diǎn)間的距離如圖丙所示.則:

①時(shí)間間隔t為(填“A”或“B”).
A.0.02s B.0.1s
②OF段表示物塊做運(yùn)動(dòng)(填“A”或“B”).
A.加速 B.減速
③在紙帶上打出B點(diǎn)時(shí),物塊的速度可表示為(填“A”或“B”).
A. B.

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】在夜間,有一貨車因故障停駛,司機(jī)在車后60m處放置三角警示牌,以提醒后面駕車司機(jī).后方一小轎車以30m/s的速度駛來(lái),距警示牌50m時(shí)發(fā)現(xiàn)該標(biāo)志,駕駛員采取措施,他的反應(yīng)時(shí)間為0.6s,剎車后小轎車做勻減速運(yùn)動(dòng),小轎車停止時(shí)距貨車尾部2m,求:
(1)駕駛員反應(yīng)時(shí)間內(nèi)通過的位移;
(2)小轎車制動(dòng)后加速度的大。
(3)駕駛員從發(fā)現(xiàn)標(biāo)志到停止所用的時(shí)間.

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】美國(guó)科學(xué)家_____________通過著名的___________實(shí)驗(yàn)成功地將天電引入萊頓瓶,并證明閃電是一種放電現(xiàn)象.

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】輕質(zhì)彈簧原長(zhǎng)為2L,將彈簧豎直放置在地面上,在其頂端將一質(zhì)量為5m的物體由靜止釋放,當(dāng)彈簧被壓縮到最短時(shí),彈簧長(zhǎng)度為L,F(xiàn)將該彈簧水平放置,一端固定在A點(diǎn),另一端與物塊P接觸但不連接。AB是長(zhǎng)度為5L的水平軌道,B端與半徑為L的光滑半圓軌道BCD相切,半圓的直徑BD豎直,如圖所示。物塊PAB間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.5。用外力推動(dòng)物塊P,將彈簧壓縮至長(zhǎng)度L,然后放開,P開始沿軌道運(yùn)動(dòng)。重力加速度大小為g。

1P的質(zhì)量為m,求P到達(dá)B點(diǎn)時(shí)速度的大小,以及它從D點(diǎn)離開圓軌道后落回到AB上的位置與B點(diǎn)間的距離。

2P能滑上圓軌道,且仍能沿圓軌道滑下,求P的質(zhì)量的取值范圍。

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】如圖所示,質(zhì)量分別為mAmB的物體AB相對(duì)靜止,以共同的速度沿傾角為的固定斜面勻速下滑,則下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是( )

A. A、B之間的動(dòng)摩擦因數(shù)小于B與斜面之間的動(dòng)摩擦因數(shù)

B. B受到的摩擦力的合力大小為

C. A受到的靜摩擦力的大小為

D. 取走A物體后,B物體仍將勻速下滑

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】下列關(guān)于摩擦力的說(shuō)法中正確的是(

A.靜摩擦力的方向可能與物體運(yùn)動(dòng)方向垂直

B.接觸面上的摩擦力總是與接觸面平行

C.阻礙物體運(yùn)動(dòng)的力稱為摩擦力

D.滑動(dòng)摩擦力的方向總是與物體運(yùn)動(dòng)方向相反

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】一質(zhì)點(diǎn)沿x軸正方向做直線運(yùn)動(dòng),通過坐標(biāo)原點(diǎn)時(shí)開始計(jì)時(shí),其 ﹣t圖象如圖所示,則( 。

A.質(zhì)點(diǎn)做勻速直線運(yùn)動(dòng),速度為0.5m/s
B.質(zhì)點(diǎn)做勻加速直線運(yùn)動(dòng),加速度為0.5m/s2
C.質(zhì)點(diǎn)在第1s內(nèi)的平均速度0.75m/s
D.質(zhì)點(diǎn)在1s末速度為1.5m/s

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】一質(zhì)點(diǎn)作勻變速直線運(yùn)動(dòng),第5s末速度為v,第9s末速度為﹣v,則質(zhì)點(diǎn)在運(yùn)動(dòng)過程中( 。
A.第7s末的速度為零
B.5s內(nèi)和9s內(nèi)位移大小相等,方向相反
C.第8s末速度為﹣2v
D.5s內(nèi)和9s內(nèi)位移相同

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