【題目】如圖所示，水平絕緣粗糙的軌道AB與處于豎直平面內(nèi)的半圓形絕緣光滑軌道BC平滑連接，半圓形軌道的半徑R＝0．4m在軌道所在空間存在水平向右的勻強(qiáng)電場(chǎng)，電場(chǎng)線與軌道所在的平面平行，電場(chǎng)強(qiáng)度E＝1．0×104N／C現(xiàn)有一電荷量q＝＋1．0×10－4C，質(zhì)量m＝0．1kg的帶電體（可視為質(zhì)點(diǎn)），在水平軌道上的P點(diǎn)由靜止釋放，帶電體恰好能通過半圓形軌道的最高點(diǎn)C，然后落至水平軌道上的D點(diǎn)．取g＝10m／s2．試求：

（1）帶電體運(yùn)動(dòng)到圓形軌道B點(diǎn)時(shí)對(duì)圓形軌道的壓力大��；

（2）D點(diǎn)到B點(diǎn)的距離XDB；

（3）帶電體在從P開始運(yùn)動(dòng)到落至D點(diǎn)的過程中的最大動(dòng)能

【答案】（1）；（2）；（3）

【解析】

試題分析：（1）設(shè)帶電體通過C點(diǎn)時(shí)的速度為，根據(jù)牛頓第二定律得：

設(shè)帶電體通過B點(diǎn)時(shí)的速度為，設(shè)軌道對(duì)帶電體的支持力大小為，帶電體從B運(yùn)動(dòng)到C的過程中，根據(jù)動(dòng)能定理：

帶電體在B點(diǎn)時(shí)，根據(jù)牛頓第二定律有：

聯(lián)立解得：

根據(jù)牛頓第三定律可知，帶電體對(duì)軌道的壓力。

（2）設(shè)帶電體從最高點(diǎn)C落至水平軌道上的D點(diǎn)經(jīng)歷的時(shí)間為，根據(jù)運(yùn)動(dòng)的分解有： ，，聯(lián)立解得：。

（3）由P到B帶電體做加速運(yùn)動(dòng)，故最大速度一定出現(xiàn)在從B經(jīng)C到D的過程中，在此過程中有重力和電場(chǎng)力做功，這兩個(gè)力大小相等，其合力與重力方向成夾角斜向右下方，故最大速度必出現(xiàn)在B點(diǎn)右側(cè)對(duì)應(yīng)圓心角為處。

設(shè)小球的最大動(dòng)能為，根據(jù)動(dòng)能定理有：

解得：。

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：

【題目】如圖甲所示，ABCD是一長方形有界勻強(qiáng)磁場(chǎng)邊界，磁感應(yīng)強(qiáng)度按圖乙規(guī)律變化，取垂直紙面向外為磁場(chǎng)的正方向，圖中AB=AD=L，一質(zhì)量為m、所帶電荷量為q的帶正電粒子以速度v0在t=0時(shí)從A點(diǎn)沿AB方向垂直磁場(chǎng)射入，粒子重力不計(jì)。則下列說法中正確的是

A. 若粒子經(jīng)時(shí)間恰好垂直打在CD上，則磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度

B. 若粒子經(jīng)時(shí)間恰好垂直打在CD上，則粒子運(yùn)動(dòng)中的加速度大小

C. 若要使粒子恰能沿DC方向通過C點(diǎn)，則磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小

D. 若要使粒子恰能沿DC方向通過C點(diǎn)，磁場(chǎng)變化的周期

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，傾角的斜面體C固定在水平面上，置于斜面上的物塊B通過細(xì)繩跨過光滑定滑輪滑輪可視為質(zhì)點(diǎn)與小球A相連，連接物塊B的細(xì)繩與斜面平行，滑輪左側(cè)的細(xì)繩長度為L，物塊B與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)開始時(shí)A、B均處于靜止?fàn)顟B(tài)，B、C間恰好沒有摩擦力，現(xiàn)讓A在水平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，物塊B始終靜止，則A的最大角速度為 　　

A. B. C. D.

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，BC為半徑等于豎直放置的光滑細(xì)圓管，O為細(xì)圓管的圓心，在圓管的末端C連接傾斜角為45°、動(dòng)摩擦因數(shù)μ＝0.6的足夠長粗糙斜面，一質(zhì)量為m＝0.5kg的小球從O點(diǎn)正上方某處A點(diǎn)以v0水平拋出，恰好能垂直OB從B點(diǎn)進(jìn)入細(xì)圓管，小球從進(jìn)入圓管開始受到始終豎直向上的力F＝5N的作用，當(dāng)小球運(yùn)動(dòng)到圓管的末端C時(shí)作用力F立即消失，小球能平滑地沖上粗糙斜面.(g＝10m/s2)求：

(1)小球從O點(diǎn)的正上方某處A點(diǎn)水平拋出的初速度v0為多少？OA的距離為多少？

(2)小球在圓管中運(yùn)動(dòng)時(shí)對(duì)圓管的壓力是多少？

(3)小球在CD斜面上運(yùn)動(dòng)的最大位移是多少？

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】圖甲為游樂園中“空中飛椅”的游戲設(shè)施，它的基本裝置是將繩子上端固定在轉(zhuǎn)盤的邊緣上，繩子的下端連接座椅，人坐在座椅上隨轉(zhuǎn)盤旋轉(zhuǎn)而在空中飛旋。若將人和座椅看成一個(gè)質(zhì)點(diǎn)，則可簡化為如圖乙所示的物理模型，其中P為處于水平面內(nèi)的轉(zhuǎn)盤，可繞豎直轉(zhuǎn)軸OO＇轉(zhuǎn)動(dòng)，設(shè)繩長l＝10m，質(zhì)點(diǎn)的質(zhì)量m=60kg，轉(zhuǎn)盤靜止時(shí)質(zhì)點(diǎn)與轉(zhuǎn)軸之間的距離d=4.0m，轉(zhuǎn)盤逐漸加速轉(zhuǎn)動(dòng)，經(jīng)過一段時(shí)間后質(zhì)點(diǎn)與轉(zhuǎn)盤一起做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，此時(shí)繩與豎直方向的夾角θ=37（不計(jì)空氣阻力及繩重，且繩不可伸長，sin37=0.6，cos37=0.8）求質(zhì)點(diǎn)與轉(zhuǎn)盤一起做勻速圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)，

（1）繩子拉力的大�。�

（2）轉(zhuǎn)盤角速度的大小。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示,三條平行等距的虛線表示電場(chǎng)中的三個(gè)等勢(shì)面,電勢(shì)值分別為、、,實(shí)線是一帶負(fù)電的粒子(不計(jì)重力)在該區(qū)域內(nèi)的運(yùn)動(dòng)軌跡,對(duì)于軌跡上的a、b、c三點(diǎn)來說()

A. 粒子必先過a,再到b,然后到c

B. 粒子在三點(diǎn)的合力

C. 粒子在三點(diǎn)的動(dòng)能大小為

D. 粒子在三點(diǎn)的電勢(shì)能大小為

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】2018年5月4日，我國長征三號(hào)乙運(yùn)載火箭在西昌衛(wèi)星發(fā)射中心成功將亞太6C衛(wèi)星送入預(yù)定同步圓軌道。關(guān)于運(yùn)行中的亞太6C衛(wèi)星，下列說法中正確的是

A. 線速度大于第一宇宙速度

B. 向心加速度比赤道表面物體的大

C. 可能經(jīng)過北京上空

D. 若軌道半徑減為原來的一半仍與地球同步

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】甲、乙兩車在公路上沿同一方向做直線運(yùn)動(dòng)，它們的v－t圖象如圖3所示．兩圖象在t＝t1時(shí)相交于P點(diǎn)，P在橫軸上的投影為Q，△OPQ的面積為S.在t＝0時(shí)刻，乙車在甲車前面，相距為d.已知此后兩車相遇兩次，且第一次相遇的時(shí)刻為t′，則下面四組t′和d的組合可能的是 ( )

A. t′＝t1，d＝S B. t′＝t1，d＝S

C. t′＝t1，d＝S D. t′＝t1，d＝S

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，相距20cm的平行金屬導(dǎo)軌所在平面與水平面夾角θ=37°，現(xiàn)在導(dǎo)軌上放一質(zhì)量為330g的金屬棒ab，它與導(dǎo)軌間動(dòng)摩擦因數(shù)為0.50，整個(gè)裝置處于磁感應(yīng)強(qiáng)度為2T的豎直向上勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，導(dǎo)軌所接的電源電動(dòng)勢(shì)為15V，內(nèi)阻不計(jì)，滑動(dòng)變阻器的阻值滿足要求，其他部分電阻不計(jì)，取g=10m/s2，為了保證ab處于靜止?fàn)顟B(tài)，則：

（1）ab通入的最大電流為多少？

（2）ab通入的最小電流為多少？

（3）R的調(diào)節(jié)范圍是多大？

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