如圖所示豎直面內(nèi)固定的光滑半圓絕緣槽的半徑為R，空問(wèn)有豎直向下的勻強(qiáng)電場(chǎng)．一質(zhì)量為m、電量為g的帶正電小球從距槽最低點(diǎn)C的高度為h的A點(diǎn)由靜止釋放，恰好沿槽下滑．現(xiàn)規(guī)定C點(diǎn)電勢(shì)為零，A點(diǎn)電勢(shì)為Φ．不計(jì)空氣阻力，重力加速度為g．求：

(1)小球運(yùn)動(dòng)到最低點(diǎn)時(shí)受到槽的支持力；

(2)若在C處安裝一特殊裝置，使小球每次經(jīng)過(guò)C后電量都變?yōu)樵瓉?lái)的K(0＜K＜1)倍，求小球第一次經(jīng)過(guò)C后上升的最大高度；

(3)在(2)的情況下若K的大小未知，求小球最終能上升的最大高度．


解：（1）小球從A點(diǎn)到C點(diǎn)過(guò)程中，由動(dòng)能定理：　�、�

在C點(diǎn)由牛頓第二定律：　　                   ②

                                                        ③

聯(lián)立①②解得：                       ④

（2）小球在C點(diǎn)電荷變化前后對(duì)全程用能量守恒得：

                                         ⑤

解得：                                      ⑥

（3）由題意，最終小球電荷量為零，則由

                                          ⑦

解得：                                             ⑧

評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)：①②③式1分，⑤⑦式3分，④⑥⑧式2分

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：

一根細(xì)桿彎制成如圖所示的軌道，固定在豎直面內(nèi)，BD為光滑的半圓形軌道，軌道半徑R=1m，AB為粗糙水平軌道，A與B相距L=10m，一質(zhì)量m=0.2kg的小環(huán)套在水平軌道上的A點(diǎn)，與水平軌道間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.1．現(xiàn)用一水平恒力F向右拉小環(huán)，已知F=2N，當(dāng)小環(huán)運(yùn)動(dòng)到某點(diǎn)C時(shí)撤去該力（C點(diǎn)位于AB之間），設(shè)C點(diǎn)到A點(diǎn)的距離為x．在圓軌道的最高點(diǎn)D處安裝一力傳感器，當(dāng)小環(huán)運(yùn)動(dòng)到D點(diǎn)時(shí)傳感器就會(huì)顯示環(huán)對(duì)軌道彈力大小的讀數(shù)FN，力傳感器所能承受的最大作用力大小為18N，g取10m/s2．
（1）當(dāng)x=4.2m時(shí)，小環(huán)運(yùn)動(dòng)到圓軌道上的B點(diǎn)時(shí)速度是多大？
（2）要使小環(huán)能夠通過(guò)圓軌道的最高點(diǎn)D且保證力傳感器安全，求x的范圍；
（3）在滿足（2）問(wèn)的情況下，在坐標(biāo)系中作出力傳感器的讀數(shù)FN與x的關(guān)系圖象（不要求寫出作圖過(guò)程）．

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

如圖所示，ABC為固定在豎直面內(nèi)的光滑四分之一圓軌道，其半徑為r=10m，N為固定在水平面內(nèi)的半圓平面，其半徑為R=
10π
m，軌道ABC與平面N相切于c點(diǎn)，DEF是包圍在半圓平面N周圍且垂直于N的光滑半圓形擋板，質(zhì)量為M=1kg的滑塊的上表面與平面N在同一水平面內(nèi)，且滑塊與N接觸緊密但不連接，現(xiàn)讓物體自A點(diǎn)由靜止開(kāi)始下滑，進(jìn)入平面N后受到擋板DEF的約束并最終沖上滑塊，已知m=1kg，物體與平面N之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ1=0.5、與滑塊之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ2=0.4，滑塊與地面之間是光滑的，滑塊的豎直高度為h=0.05m，長(zhǎng)L=4m．（取g=10m/s2）
（1）物體滑到C處時(shí)對(duì)圓軌道的壓力是多少？
（2）物體運(yùn)動(dòng)到F處時(shí)的速度是多少？
（3）當(dāng)物體從滑塊上滑落后到達(dá)地面時(shí)，物體與滑塊之間的距離是多少？

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

如圖所示,豎直面內(nèi)固定有一個(gè)半徑為R的光滑圓弧軌道，其端點(diǎn)B在圓心O的正上方,另一個(gè)端點(diǎn)A與圓心O在同一水平面上.一個(gè)小球(視為質(zhì)點(diǎn))從A點(diǎn)正上方某一高度處自由下落.為使小球從A點(diǎn)進(jìn)入圓弧軌道后從B點(diǎn)飛出，恰好又從A點(diǎn)進(jìn)入圓弧軌道且不與A點(diǎn)處發(fā)生碰撞，小球開(kāi)始下落時(shí)的位置到B點(diǎn)的高度差h應(yīng)該是     

      A．R/4

      B．R/2

      C．5R/4

      D．無(wú)論h是多大都不可能出現(xiàn)題中所述情景

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科目：高中物理 來(lái)源：2013屆湖南省望城一中、長(zhǎng)沙縣實(shí)驗(yàn)中學(xué)高三10月聯(lián)考物理試卷（帶解析） 題型：單選題

如圖所示,豎直面內(nèi)的固定光滑圓環(huán), 兩個(gè)有孔的小球A和B套在環(huán)上, 中間用一根輕繩相連, B處在過(guò)圓心的水平線上, 繩與水平方向的夾角為30°時(shí)A、B均保持靜止, 已知B的質(zhì)量為m , 下列判斷正確的是(　　)

A. 繩的張力大小等于mg
B. A的質(zhì)量為2m
C. 剪斷細(xì)繩的瞬間A的加速度大小為g/2
D. 剪斷細(xì)繩的瞬間A的加速度大小為g/2

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