16．ABC表示豎直放在電場(chǎng)強(qiáng)度為E=104V/m的水平勻強(qiáng)電場(chǎng)中的絕緣光滑軌道，其中軌道的BC部分是半徑為R的$\frac{1}{4}$圓環(huán)，軌道的水平部分與半圓環(huán)相切．A為水平軌道上的一點(diǎn)，而且AB=R=0.2m，把一質(zhì)量m=0.1kg，帶電量為q=+10-4C的小球，放在A點(diǎn)由靜止釋放后，求：（g=10m/s2）
（1）小球到達(dá)C點(diǎn)的速度大小
（2）小球在C點(diǎn)時(shí)，軌道受到的壓力大小．

分析 （1）應(yīng)用動(dòng)能定理研究小球由A→C的過(guò)程，求出小球在C點(diǎn)的速度大小，
（2）對(duì)小球在C點(diǎn)進(jìn)行受力分析，找出沿徑向提供向心力的外力，應(yīng)用牛頓第二定律解決．

解答 解：（1）設(shè)小球在C點(diǎn)的速度大小是vC，則對(duì)于小球由A→C的過(guò)程中，由動(dòng)能定理得：
qE•2R-mgR=$\frac{1}{2}$mvC2-0 ③
解得：vC=2m/s ④
（2）小球在C點(diǎn)時(shí)受力分析如圖，

由牛頓第二定律得：NC-qE=m$\frac{{v}_{C}^{2}}{R}$ ⑤
解得：NC=3N ⑥
由牛頓第三定律可知，小球?qū)壍赖膲毫Γ篘C′=NC=3N，方向：水平向右；
答：（1）小球到達(dá)C點(diǎn)時(shí)的速度為2m/s；
（3）小球達(dá)到C點(diǎn)時(shí)對(duì)軌道的壓力大小為3N，方向：水平向右

點(diǎn)評(píng) 在本題中物體不僅受重力的作用，還有電場(chǎng)力，在解題的過(guò)程中，一定要分析清楚物體的受力和運(yùn)動(dòng)過(guò)程，根據(jù)動(dòng)能定理和牛頓第二定律靈活列式求解．

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：解答題

9．如圖所示的彈簧振子，其固有周期為T(mén)，把振子從平衡位置O拉到B點(diǎn)后由靜止釋放，OB距離為振幅A．彈簧振子振動(dòng)過(guò)程中，如以通過(guò)B點(diǎn)的時(shí)刻作為計(jì)時(shí)的開(kāi)始時(shí)刻，問(wèn)：
（1）若規(guī)定向右為正方向，在一個(gè)周期內(nèi)，哪段時(shí)間位移為正，哪段時(shí)間位移為負(fù)？
（2）在t=$\frac{T}{4}$時(shí)，振子的位移和速度怎樣？
（3）在t=$\frac{T}{2}$時(shí)，振子的位移和速度怎樣？
（4）振子完成一次全振動(dòng)的路程是多少？

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：選擇題

10．如圖所示，在水平面上有一重力為10N的物體向左運(yùn)動(dòng)，同時(shí)受到一向右的水平恒力F=8N作用，物體與水平面的動(dòng)摩擦因素為0.2，則物體所受的合力為（　�。�
A．6N水平向右B．10N水平向左C．6N水平向左D．10N水平向右

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：多選題

4．如圖所示，質(zhì)量均為m的兩個(gè)木塊P、Q疊放在水平地面上，P、Q接觸面的傾角為θ，現(xiàn)在Q上加一水平推力F，使P、Q保持相對(duì)靜止一起向左做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，則（　�。�
A．物體Q對(duì)地面的壓力一定為2mg
B．若Q與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ，則μ=$\frac{F}{2mg}$
C．若P、Q之間光滑，則加速度a=gtanθ
D．地面與Q間的滑動(dòng)摩擦力隨推力F的增大而增大

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：解答題

11．將一個(gè)電量-2×10-8C的點(diǎn)電荷，從零電勢(shì)點(diǎn)O移到M點(diǎn)需克服電場(chǎng)力做功4×10-8J，若將該電荷從M點(diǎn)再移至N點(diǎn)，電場(chǎng)力做功1.4×10-7J．求M、N兩點(diǎn)的電勢(shì)分別是多少？

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：填空題

1．如圖是某勻強(qiáng)電場(chǎng)的等勢(shì)面示意圖，A、B相距5cm，θ=53°一帶電量為-4×10-6C的微粒沿AB勻速運(yùn)動(dòng)，則此電場(chǎng)強(qiáng)度為500N/C，微粒的質(zhì)量為2×10-4kg．（取g=10m/s2，sin53°=0.8，cos53°=0.6）

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：解答題

8．如圖所示，長(zhǎng)為2L的平板絕緣小車(chē)放在光滑水平面上，小車(chē)兩端固定兩個(gè)絕緣的帶電小球A和B，A、B所帶電荷量分別為+2q和-3q，小車(chē)（包括帶電小球A、B）的總質(zhì)量為m，虛線MN與PQ均沿豎直方向且相距3L，開(kāi)始時(shí)虛線MN位于小車(chē)正中間，若視帶電小球?yàn)橘|(zhì)點(diǎn)，在虛線MN、PQ間加上方向水平向右、場(chǎng)強(qiáng)大小為E的勻強(qiáng)電場(chǎng)后，小車(chē)開(kāi)始運(yùn)動(dòng)，
試求：
（1）小車(chē)向右運(yùn)動(dòng)的最大距離；
（2）此過(guò)程中小球B電勢(shì)能的變化量；
（3）小球A從開(kāi)始運(yùn)動(dòng)至剛離開(kāi)電場(chǎng)所用的時(shí)間．

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：解答題

5．在光滑水平面上固定一個(gè)內(nèi)壁光滑的豎直圓筒S（如圖為俯視圖），圓筒半徑為R=0.5m．一根長(zhǎng)r=0.4m的絕緣細(xì)線一端固定于圓筒圓心O點(diǎn)，另一端系住一個(gè)質(zhì)量為m=0.2kg、帶電量為q=+5×10-5C的小球．空間有一場(chǎng)強(qiáng)為E=4×104N/C的勻強(qiáng)電場(chǎng)，電場(chǎng)方向與水平面平行．將細(xì)線拉至與電場(chǎng)線平行，給小球大小為v0=10m/s、方向垂直于電場(chǎng)線的初速度．
（1）求當(dāng)小球轉(zhuǎn)過(guò)90°時(shí)的速度大小；（計(jì)算結(jié)果可以含有根號(hào)）
（2）從初始位置開(kāi)始，要使小球在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，細(xì)線始終保持不松弛，電場(chǎng)強(qiáng)度E的大小所需滿足的條件．
（3）若當(dāng)小球轉(zhuǎn)過(guò)90°時(shí)，細(xì)線突然斷裂，小球繼續(xù)運(yùn)動(dòng)，碰到圓筒后不反彈，碰撞后，小球垂直于碰撞切面方向的速度因能量損失減小為零，平行于碰撞切面方向的速度大小保持不變．之后小球沿圓筒內(nèi)壁繼續(xù)做圓周運(yùn)動(dòng)．求這一運(yùn)動(dòng)過(guò)程中的速度的最小值．

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：選擇題

6．在某次自由式滑雪比賽中，運(yùn)動(dòng)員在較高的雪坡上滑到某一弧形部位處，沿水平方向飛出，在空中劃過(guò)一段拋物線后，再落到雪坡上，如圖所示，若忽略空氣阻力，雪坡的傾角為θ，飛出時(shí)的速度大小為v0，則下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是（　�。�
A．運(yùn)動(dòng)員在空中經(jīng)歷的時(shí)間是$\frac{2{v}_{0}tanθ}{g}$
B．運(yùn)動(dòng)員的落點(diǎn)與起飛點(diǎn)的距離是$\frac{2{{v}^{2}}_{0}sinθ}{gco{s}^{2}θ}$
C．運(yùn)動(dòng)員落回斜坡時(shí)的速度大小是$\frac{{v}_{0}}{cosθ}$
D．運(yùn)動(dòng)員的落點(diǎn)與起飛點(diǎn)間豎直高度是$\frac{2{{v}^{2}}_{0}ta{n}^{2}θ}{g}$

查看答案和解析>>

同步練習(xí)冊(cè)答案