如圖所示，在豎直平面內(nèi)，光滑的絕緣細(xì)桿AC與半徑為R的圓交于B、C兩點(diǎn)，在圓心O處固定一正電荷，B為AC的中點(diǎn)，C位于圓周的最低點(diǎn)．現(xiàn)有一質(zhì)量為m、電荷量為-q、套在桿上的帶負(fù)電小球（可視為質(zhì)點(diǎn)）從A點(diǎn)由靜止開始沿桿下滑．已知重力加速度為g，A、C兩點(diǎn)的豎直距離為3R，小球滑到B點(diǎn)時(shí)的速度大小為2
gR
．求：
（1）小球滑至C點(diǎn)時(shí)的速度大小；
（2）A、B兩點(diǎn)間的電勢(shì)差UAB．
精英家教網(wǎng)
（1）小球由A到B過程，由動(dòng)能定理得
mg
3
2
R-qUAB=
1
2
m(2
gR
)2①
小球由A到C過程，由動(dòng)能定理得
mg3R-qUAC=
1
2
mυc2②
其中，UAB=UAC③
由①②③式可得小球滑至C點(diǎn)時(shí)的速度大小為vC=
7gR

（2）由①式可得A、B兩點(diǎn)間的電勢(shì)差
UAB=-
mgR
2q

答：（1）小球滑至C點(diǎn)時(shí)的速度大小是
7gR
；
（2）A、B兩點(diǎn)間的電勢(shì)差UAB=-
mgR
2q
．
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：

（2008?廣州二模）如圖所示，在豎直平面內(nèi)有水平向右的勻強(qiáng)電場(chǎng)，同一豎直平面內(nèi)水平拉直的絕緣細(xì)線一端系一帶正電的小球，另一端固定于0點(diǎn)，已知帶電小球受到的電場(chǎng)力大于重力，小球由靜止釋放，到達(dá)圖中豎直虛線前小球做（　�。�

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如圖所示，在豎直平面內(nèi)有一邊長(zhǎng)為L(zhǎng)的正方形區(qū)域處在場(chǎng)強(qiáng)為E的勻強(qiáng)電場(chǎng)中，電場(chǎng)方向與正方形一邊平行．一質(zhì)量為m、帶電量為q的小球由某一邊的中點(diǎn)，以垂直于該邊的水平初速V0進(jìn)入該正方形區(qū)域．當(dāng)小球再次運(yùn)動(dòng)到該正方形區(qū)域的邊緣時(shí)，具有的動(dòng)能可能為（　�。�

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如圖所示，在豎直平面內(nèi)有一半圓形軌道，圓心為O，一質(zhì)點(diǎn)小球從與圓心等高的圓形軌道上的A點(diǎn)以速度v0水平向右拋出，落于圓軌道上的C點(diǎn)，已知OC的連線與OA的夾角為θ，求小球從A到C的時(shí)間t=？（空氣阻力不計(jì)）

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科目：高中物理 來源： 題型：

精英家教網(wǎng)如圖所示，在豎直平面內(nèi)有一個(gè)粗糙的
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圓弧軌道，其半徑R=0.4m，軌道的最低點(diǎn)距地面高度h=1.25m．質(zhì)量m=0.1kg的小滑塊從軌道的最高點(diǎn)由靜止釋放，到達(dá)最低點(diǎn)時(shí)以一定的水平速度離開軌道，落地點(diǎn)距軌道最低點(diǎn)的水平距離s=0.8m．空氣阻力不計(jì)，取g=l0m/s2，求：
（1）小滑塊離開軌道時(shí)的速度大�。�
（2）小滑塊在軌道上運(yùn)動(dòng)的過程中，摩擦力所做的功．

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科目：高中物理 來源： 題型：

精英家教網(wǎng)如圖所示，在豎直平面內(nèi)固定兩個(gè)很靠近的同心圓形軌道，外軌道ABCD光滑，內(nèi)軌道A′B′C′D′的上半部分B′C′D′粗糙，下半部分B′A′D′光滑，一質(zhì)量m=0.2kg的小球從軌道的最低點(diǎn)A，以初速度v0向右運(yùn)動(dòng)，球的尺寸略小于兩圓間距，已知圓形軌道的半徑R=0.32m，取g=10m/s2．
（1）若要使小球始終緊貼外圓做完整的圓周運(yùn)動(dòng)，初速度v0至少為多少
（2）若v0=3.8m/s，經(jīng)過一段時(shí)間小球到達(dá)最高點(diǎn)，內(nèi)軌道對(duì)小球的支持力F=2N，則小球在這段時(shí)間內(nèi)克服摩擦力做的功是多少
（3）若v0=3.9m/s，經(jīng)過足夠長(zhǎng)的時(shí)間后，小球?qū)⒃贐AD間做往復(fù)運(yùn)動(dòng)，則小球經(jīng)過最低點(diǎn)A時(shí)受到的支持力為多少？小球在整個(gè)運(yùn)動(dòng)過程中減少的機(jī)械能是多少．

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