如圖所示，一個(gè)絕緣光滑圓環(huán)豎直放在水平向右的勻強(qiáng)電場(chǎng)中，圓環(huán)半徑大小為R=1.0m，電場(chǎng)強(qiáng)度大小為E=6.0×106v/m，現(xiàn)將一小物塊由與圓心O等高的位置A點(diǎn)靜止釋放，已知小物塊質(zhì)量為m=1.6kg，電荷量為q=+2.0×10-6C，釋放后滑塊將沿著圓環(huán)滑動(dòng)。小物塊可視為質(zhì)點(diǎn)，ｇ取10m／s2。求：

（1）當(dāng)物塊滑到圓環(huán)最低點(diǎn)B時(shí)對(duì)軌道的壓力大小
（2）若在圓環(huán)最低點(diǎn)B點(diǎn)給小物塊一個(gè)水平向左的初速度，那么物塊能否緊貼圓環(huán)在豎直平面內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng)。（寫出詳細(xì)分析、判定過程）（已知：；）

（1）24N（2）物塊能夠緊貼圓環(huán)在豎直平面內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng)

解析試題分析：（1）物塊由A運(yùn)動(dòng)到B的過程中，重力做正功，電場(chǎng)力做負(fù)功。
由動(dòng)能定理可得
可得
在B點(diǎn)由
可得支持力 
由牛頓第三定律可得物塊對(duì)軌道的壓力大小為 
（2）設(shè)在C位置時(shí)重力與電場(chǎng)力的合力恰好指向圓心提供物塊做圓周運(yùn)動(dòng)向心力時(shí)，物塊剛好脫離圓環(huán)。
此時(shí)有，解得，
OC與豎直方向夾角為370，若在圓環(huán)最低點(diǎn)B點(diǎn)給小物塊一個(gè)水平向左的初速度，在由B到C的運(yùn)動(dòng)過程中由動(dòng)能定理可得：

可解得>。
因此物塊能夠緊貼圓環(huán)在豎直平面內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng)
考點(diǎn)：圓周運(yùn)動(dòng)的規(guī)律；動(dòng)能定理及牛頓定律。

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：計(jì)算題

如圖所示, 木板靜止于水平地面上, 在其最右端放一可視為質(zhì)點(diǎn)的木塊. 已知木塊的質(zhì)量m＝1 kg, 木板的質(zhì)量M＝4 kg, 長L＝2.5 m, 上表面光滑, 下表面與地面之間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ＝0.2.現(xiàn)用水平恒力F＝20 N拉木板, g取10 m/s2, 求:

（1）要使木塊能滑離木板, 水平恒力F作用的最短時(shí)間;
（2）如果其他條件不變, 假設(shè)木板的上表面也粗糙, 其上表面與木塊之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ1＝0.3, 欲使木板能從木塊的下方抽出, 需對(duì)木板施加的最小水平拉力；

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：計(jì)算題

如右圖所示，在方向豎直向下的勻強(qiáng)電場(chǎng)中，一個(gè)質(zhì)量為m、帶負(fù)電的小球從斜直軌道上的A點(diǎn)由靜止滑下，小球通過半徑為R的圓軌道頂端的B點(diǎn)時(shí)恰好不落下來．若軌道是光滑絕緣的，小球的重力是它所受的電場(chǎng)力2倍，試求：

⑴A點(diǎn)在斜軌道上的高度h；
⑵小球運(yùn)動(dòng)到最低點(diǎn)C時(shí)，圓軌道對(duì)小球的支持力．

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：計(jì)算題

如圖所示，一內(nèi)壁光滑的細(xì)管彎成半徑為R=0.4m的半圓形軌道CD,豎直放置，其內(nèi)徑略大于小球的直徑，水平軌道與豎直半圓軌道在C點(diǎn)連接完好。置于水平軌道上的彈簧左端與豎直墻壁相連，B處為彈簧的自然狀態(tài)。將一個(gè)質(zhì)量為m=0.8kg的小球放在彈簧的右側(cè)后，用力向左側(cè)推小球而壓縮彈簧至A處，然后將小球由靜止釋放，小球運(yùn)動(dòng)到C處后對(duì)軌道的壓力為F1=58N。水平軌道以B處為界，左側(cè)AB段長為x=0.3m，與小球的動(dòng)摩擦因數(shù)為，右側(cè)BC段光滑。g=10m/s2，求：

（1）彈簧在壓縮時(shí)所儲(chǔ)存的彈性勢(shì)能。
（2）小球運(yùn)動(dòng)到軌道最高處D點(diǎn)時(shí)對(duì)軌道的壓力大小。

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：計(jì)算題

（16分）如圖所示，一束電子從x軸上的A點(diǎn)以平行于y軸的方向射入第一象限區(qū)域，射入的速度為v0，電子質(zhì)量為m，電荷量為e．為了使電子束通過y軸上的B點(diǎn)，可在第一象限的某區(qū)域加一個(gè)沿x軸正方向的勻強(qiáng)電場(chǎng)，此電場(chǎng)的電場(chǎng)強(qiáng)度為E，電場(chǎng)區(qū)域沿x軸方向?yàn)闊o限長，沿y軸方向的寬度為s，且已知OA=L，OB=2s，求該電場(chǎng)的下邊界與B點(diǎn)的距離．

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：計(jì)算題

如圖所示，長L＝1.2 m、質(zhì)量M＝3 kg的木板靜止放在傾角為37°的光滑斜面上，質(zhì)量m＝1 kg、帶電荷量q＝＋2.5×10－4 C的物塊放在木板的上端，木板和物塊間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ＝0.1，所在空間加有一個(gè)方向垂直斜面向下、場(chǎng)強(qiáng)E＝4.0×104 N/C的勻強(qiáng)電場(chǎng)�，F(xiàn)對(duì)木板施加一平行于斜面向上的拉力F＝10.8 N。取g＝10 m/s2，斜面足夠長。

求：(1)物塊經(jīng)多長時(shí)間離開木板；
(2)物塊離開木板時(shí)木板獲得的動(dòng)能；
(3)物塊在木板上運(yùn)動(dòng)的過程中，由于摩擦而產(chǎn)生的內(nèi)能。

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：計(jì)算題

（12分）如圖所示，半徑為R的半圓軌道BC豎直放置。一個(gè)質(zhì)量為m 的小球以某一初速度從A點(diǎn)出發(fā)，經(jīng)AB段進(jìn)入半圓軌道，在B點(diǎn)時(shí)對(duì)軌道的壓力為7mg，之后向上運(yùn)動(dòng)完成半個(gè)圓周運(yùn)動(dòng)恰好到達(dá)C點(diǎn)。試求：

（1）小球上升過程中克服阻力做功。
（2）小球從C點(diǎn)飛出后，觸地時(shí)重力的功率。

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：計(jì)算題

（16分）如圖所示，ABCD為固定在豎直平面內(nèi)的軌道，AB段光滑水平，BC段為光滑圓弧，對(duì)應(yīng)的圓心角θ=37º，半徑r=2.5m，CD段平直傾斜且粗糙，各段軌道均平滑連接，傾斜軌道所在區(qū)域有場(chǎng)強(qiáng)大小為E=2×l05N/C、方向垂直于斜軌向下的勻強(qiáng)電場(chǎng).質(zhì)量m=5×l0-2kg、電荷量q=+1×10-6C的小物體（視為質(zhì)點(diǎn)）被彈簧槍發(fā)射后，沿水平軌道向左滑行，在C點(diǎn)以速度v0=3m/s沖上斜軌.以小物體通過C點(diǎn)時(shí)為計(jì)時(shí)起點(diǎn)，0.1s以后，場(chǎng)強(qiáng)大小不變，方向反向.已知斜軌與小物體間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.25.設(shè)小物體的電荷量保持不變，取g=10m/s2，sin37º=0.60，cos37º=0.80. 

（1）求彈簧槍對(duì)小物體所做的功；
（2）電場(chǎng)方向改變前后，小物體的加速度各是多大；
（3）在斜軌上小物體能到達(dá)的最高點(diǎn)為P，求CP的長度.

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：計(jì)算題

(10分)在學(xué)校組織的一次雪后大掃除活動(dòng)中，一名學(xué)生用F="100" N的拉力先后兩次拉質(zhì)量為m=20kg的雪筐沿水平地面運(yùn)動(dòng)，如圖所示。(sin370=0.6，cos370=0.8，重力加速度取g=10m／s2)

(1)第一次拉力為水平方向，雪筐恰好做勻速直線運(yùn)動(dòng)。求雪筐與地面之間的動(dòng)摩擦因數(shù)。
(2)第二次拉力與水平方向成370，雪筐做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，求雪筐加速度的大小。

查看答案和解析>>

同步練習(xí)冊(cè)答案