如圖所示，ABCDF為一絕緣光滑軌道，豎直放置在水平方向的勻強(qiáng)電場(chǎng)中，BCDF是半徑為R的圓形軌道，已知電場(chǎng)強(qiáng)度為E，今有質(zhì)量為m的帶電小球在電場(chǎng)力作用下由靜止從A點(diǎn)開始沿軌道運(yùn)動(dòng)，小球受到的電場(chǎng)力和重力大小相等，要使小球沿軌道做圓周運(yùn)動(dòng)，則AB間的距離至少為多大？

 


解析：要使小球在圓軌道上做圓周運(yùn)動(dòng)，小球在“最高”點(diǎn)不脫離圓環(huán)。這“最高”點(diǎn)并不是D點(diǎn)，可采用等效重力場(chǎng)的方法進(jìn)行求解。

重力場(chǎng)和電場(chǎng)合成等效重力場(chǎng)，其方向?yàn)殡妶?chǎng)力和重力的合力方向，與豎直方向的夾角（如圖所示）

等效重力加速度

在等效重力場(chǎng)的“最高”點(diǎn)，小球剛好不掉下來時(shí)

從A到等效重力場(chǎng)的“最高”點(diǎn)，由動(dòng)能定理

點(diǎn)評(píng)：“等效”法是物理學(xué)中的常用方法，在本題中電場(chǎng)和重力合成等效重力場(chǎng)是有條件的，即重力和電場(chǎng)力都是大小和方向都不變的恒力。


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：


一列快車正以60m/s的速度在平直的鐵軌上行駛時(shí)，發(fā)現(xiàn)前面1500m處有一貨車正以18m/s的速度勻速同向行駛，快車立即合上制動(dòng)器，經(jīng)120s的剎車時(shí)間才能停止，試判斷兩車是否發(fā)生撞車事故。

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科目：高中物理 來源： 題型：


在探究摩擦力變化規(guī)律的實(shí)驗(yàn)中，設(shè)計(jì)了如圖甲所示的實(shí)驗(yàn)裝置，力傳感器A與計(jì)算機(jī)連接，可獲得力隨時(shí)間變化的規(guī)律。將力傳感器固定在光滑水平桌面上，測(cè)力端通過水平細(xì)繩與一滑塊相連，滑塊放在較長(zhǎng)的小車上，小車一端連接一根輕繩并跨過光滑的輕定滑輪系一只空沙桶(調(diào)節(jié)滑輪使桌面上部細(xì)繩水平)，整個(gè)裝置處于靜止?fàn)顟B(tài)．實(shí)驗(yàn)開始時(shí)打開傳感器，同時(shí)緩慢向沙桶里倒入沙子，小車一旦運(yùn)動(dòng)起來，立即停止倒沙子，若力傳感器采集的力隨時(shí)間變化的圖象如圖乙，則結(jié)合該圖象，下列說法正確的是

A．可求出空沙桶的重力

B．可求出滑塊與小車之間的滑動(dòng)摩擦力的大小

C．可求出滑塊與小車之間的最大靜摩擦力的大小

D．可判斷第50秒后小車正做勻速直線運(yùn)動(dòng)(此時(shí)滑塊仍在車上)

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科目：高中物理 來源： 題型：


如圖所示，電子在電勢(shì)差為U1的加速電場(chǎng)中由靜止開始運(yùn)動(dòng)，然后射入電勢(shì)差為U2的兩塊平行極板間的電場(chǎng)中，入射方向跟極板平行，整個(gè)裝置處在真空中，重力可忽略，在滿足電子能射出平行板區(qū)的條件下，下述四種情況中，一定能使電子射出時(shí)的偏轉(zhuǎn)角q變大的是 (    )

        A、Ul變大，U2變大      B、Ul變小，U2變大

        C、U1變大，U2變小      D、Ul變小，U2變小

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科目：高中物理 來源： 題型：


甲同學(xué)用螺旋測(cè)微器測(cè)量一銅絲的直徑，測(cè)微器的示數(shù)如圖所示，該銅絲的直徑為_________ mm．有一游標(biāo)卡尺，主尺的最小分度是1mm，游標(biāo)上有20個(gè)小的等分刻度．乙同學(xué)用它測(cè)量一工件的長(zhǎng)度，游標(biāo)卡尺的示數(shù)如圖所示，該工件的長(zhǎng)度為__________ mm.

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科目：高中物理 來源： 題型：


右圖所示為一物體沿南北方向（規(guī)定向北為正方向）做直線運(yùn)動(dòng)的v-t圖象，由圖可知（  ）

A．3s末物體回到初始位置       

   B．3s末物體的加速度方向發(fā)生變化

C．物體加速度的方向先向南后向北

 D．物體的運(yùn)動(dòng)方向先向南后向北 

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科目：高中物理 來源： 題型：


如圖所示，某同學(xué)在做“研究勻變速直線運(yùn)動(dòng)”實(shí)驗(yàn)中，由打點(diǎn)計(jì)時(shí)器得到表示小車運(yùn)動(dòng)過程的一條清晰點(diǎn)跡紙帶.紙帶上兩相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)之間還有四個(gè)點(diǎn)未畫出，其中S1=6.08cm、S2=7.68cm.

(1)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器是一種記錄直線運(yùn)動(dòng)物體的位置和時(shí)間的儀器，使用的是        電源（填“交流”或“直流”）.

(2)圖中A點(diǎn)處瞬時(shí)速度的大小是_______m/s，小車運(yùn)動(dòng)的加速度的大小是____m/s2．(保留兩位有效數(shù)字)

 


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科目：高中物理 來源： 題型：


在“描繪小燈泡的伏安特性曲線”的實(shí)驗(yàn)中，除有一標(biāo)有“3V，1.8 W”的小燈泡、電源、導(dǎo)線和開關(guān)外，還有：  電流表A（0-0.6A，內(nèi)阻約為0.1Ω）   電壓表V（0-3V，內(nèi)阻約為4kΩ）、   滑動(dòng)變阻器R（0-10Ω，2A）

實(shí)驗(yàn)要求保證器材的安全，燈泡兩端的電壓能從零連續(xù)調(diào)節(jié)，測(cè)量結(jié)果盡量準(zhǔn)確。

（1）為盡可能的減小誤差，實(shí)驗(yàn)中采用電流表_______（ 選填“內(nèi)接、外接），采用正確的方式測(cè)出的電阻值______（選填“大于”“小于”或“等于”）電阻的真實(shí)值

（2）設(shè)計(jì)一個(gè)合理的電路，并在答題紙上所給的方框內(nèi)畫出電路圖。

（3）某同學(xué)根據(jù)電路圖連接實(shí)物圖時(shí)，并未連接完整，請(qǐng)用鉛筆代替導(dǎo)線在答題紙上幫忙完成實(shí)物圖

（4）根據(jù)實(shí)物圖，開關(guān)S閉合之前，圖中滑動(dòng)變阻器的滑片應(yīng)該置于          （選填“左端”“右端”或“中間”）。

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科目：高中物理 來源： 題型：


如圖所示，體操運(yùn)動(dòng)員用一只手抓住單杠，以單杠為軸，伸直的身體在空中旋轉(zhuǎn)(做單臂大回環(huán))．圖中的她正位于頭朝下、腳在最高點(diǎn)的位置．若該運(yùn)動(dòng)員的質(zhì)量為m＝50 kg取10 m/s2，忽略摩擦力和空氣阻力，估算運(yùn)動(dòng)員在運(yùn)動(dòng)過程中其手臂受到的最大拉力至少為

A．600 N              B．1500 N

C．2500 N             D．3600 N

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