【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。整個裝置處于場強為E、方向水平向右的勻強電場中,F(xiàn)有一個質(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:小球先在斜面上運動,受重力、電場力、支持力、然后在圓軌道上運動,受重力、電場力、軌道的作用力,如圖所示,

類比重力場,將電場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動,

因要使小球能安全通過圓軌道,在圓軌道的等效最高點(D)點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運動,由動能定理知: 解得

練習冊系列答案
相關(guān)習題

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,用一水平向右的外力F拉著一個物體靜止在傾角為θ的光滑斜面上,不改變力的方向,逐漸增大F,物體做變加速運動,其加速度a隨外力F變化的圖象如圖(b)。若重力加速度g10m/s2,則根據(jù)圖(b)中所提供的信息可以計算出( )

A. 物體的質(zhì)量1kg

B. 斜面的傾角37°

C. 加速度為6m/s2時物體的速度為零

D. 物體靜止時所施加的外力F12N

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,兩個可視為質(zhì)點的、相同的木塊AB放在轉(zhuǎn)盤上,兩者用長為L的細繩連接,木塊與轉(zhuǎn)盤的最大靜摩擦力均為各自重力的K, A放在距離轉(zhuǎn)軸L處,整個裝置能繞通過轉(zhuǎn)盤中心的轉(zhuǎn)軸O1O2轉(zhuǎn)動。開始時,繩恰好伸直但無彈力,現(xiàn)讓該裝置從靜止開始轉(zhuǎn)動,使角速度緩慢增大,請分析求解

(1)細繩開始表現(xiàn)張力時,轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)動的角速度?

(2)轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)動的角速度在什么范圍內(nèi),細繩有張力且兩個物體與轉(zhuǎn)盤均不發(fā)生相對滑動?

(3)兩個物體與轉(zhuǎn)盤即將發(fā)生相對滑動時,燒斷細線,此時物體AB的運動狀態(tài)?

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,平行板電容器帶有等量異種電荷,與靜電計相連,靜電計金屬外殼和電容器下極板都接地。在兩極板間有一個固定在P點的點電荷,以E表示兩板間的電場強度,Ep表示點電荷在P點的電勢能,θ表示靜電計指針的偏角。若保持下極板不動,將上極板向下移動一小段距離至圖中虛線位置,則

A. θ增大,E增大 B. θ增大,Ep不變

C. θ減小,Ep增大 D. θ減小,E不變

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】有一個小燈泡上標有“4 V 2 W”的字樣,現(xiàn)在要用伏安法描繪這個小燈泡的IU圖線.

現(xiàn)有下列器材供選用:

A.電壓表(05 V,內(nèi)阻約10 kΩ) B.電壓表(015 V,內(nèi)阻約20 kΩ)

C.電流表(03 A,內(nèi)阻約1 Ω) D.電流表(00.6 A,內(nèi)阻約0.4 Ω)

E.滑動變阻器(10 Ω,2 A) F.滑動變阻器(500 Ω,1 A)

G.學生電源(直流6 V)、開關(guān)、導線若干

(1)實驗中所用電壓表應(yīng)選用________,電流表應(yīng)選用_______,滑動變阻器應(yīng)選用____

(2)實驗電路應(yīng)采用電流表____________(內(nèi)”)接法.

(3)在虛線框內(nèi)畫出實驗電路圖 ,并根據(jù)所畫電路圖進行實物圖連接

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】質(zhì)量為m=1.0 kg的小物塊隨足夠長的水平傳送帶一起運動,被一水平向左飛來的子彈擊中并從物塊中穿過(不計子彈穿過物塊的時間),如圖甲所示。地面觀察者記錄了物塊被擊中后的速度隨時間變化的關(guān)系如圖乙所示,已知傳送帶的速度保持不變,g10m/s2.在這一個過程中下列判斷正確的是

A. 傳送帶速度大小2 m/s,方向向左

B. 物塊與傳送帶間的動摩擦因數(shù)為0.2

C. 傳送帶對物塊做的功為-6 J

D. 物塊在傳送帶上留下的痕跡長度為3 m

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖甲所示的裝置叫做阿特伍德機,是英國數(shù)學家和物理學家阿特伍德(GAtwood 1746﹣1807)創(chuàng)制的一種著名力學實驗裝置,用來研究勻變速直線運動的規(guī)律.某同學對該裝置加以改進后用來驗證機械能守恒定律,如圖乙所示.

(1)實驗時,該同學進行了如下步驟:

①將質(zhì)量均為M(A的含擋光片、B的含掛鉤)的重物用繩連接后,跨放在定滑輪上,處于靜止狀態(tài).測量出_____(填“A的上表面”、“A的下表面擋光片中心)到光電門中心的豎直距離h.

②在B的下端掛上質(zhì)量為m的物塊C,讓系統(tǒng)中的物體由靜止開始運動,光電門記錄擋光片擋光的時間為t.

③測出擋光片的寬度d,計算有關(guān)物理量,驗證守恒定律.

(2)如果系統(tǒng)(重物A、B以及物塊C)的機械能守恒,應(yīng)滿足的關(guān)系式為___________(已知重力加速度為g).

(3)驗證實驗結(jié)束后,該同學突發(fā)奇想:如果系統(tǒng)(重物A、B以及物塊C)的機械能守恒,不斷增大物塊C的質(zhì)量m,重物B的加速度a也將不斷增大,am增大會趨于一個什么值?a的值會趨于_____

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,甲為操場上一質(zhì)量不計的豎直滑竿,滑竿上端固定,下端懸空,為了研究學生沿竿下滑的情況,在竿的頂部裝有一拉力傳感器,可顯示竿的頂端所受拉力的大小,F(xiàn)有一學生手握滑竿,從竿的上端由靜止開始下滑,下滑5s后這個學生的下滑速度為零,并用手緊握住滑竿保持靜止不動。以這個學生開始下滑時刻為計時起點,傳感器顯示的力隨時間變化的情況如圖乙所示。求:

1)該學生下滑過程中的最大速度;

25s內(nèi)該學生下滑的距離。

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,M、N為兩個等量的同種正點電荷,在M、N連線中垂線上的P點放置一個靜止的點電荷q(負電荷),不計重力,下列說法正確的是

A. 點電荷在從PO的過程中,加速度越來越大,速度也越來越大

B. 點電荷在從PO的過程中,加速度越來越小,速度也越來越小

C. 點電荷運動的O點時加速度為零,速度達到最大值

D. 點電荷超過O點后,速度越來越小,加速度越來越大,直到速度為零

查看答案和解析>>

同步練習冊答案