【題目】將一內(nèi)壁光滑的絕緣細(xì)圓管做成的圓環(huán)BDC固定在豎直面內(nèi)，圓環(huán)的圓心為O，D為圓環(huán)的最低點(diǎn)，其中∠BOC＝，圓環(huán)的半徑為R，水平虛線BC的上方存在水平向右的范圍足夠大的勻強(qiáng)電場(chǎng)。圓心O的正上方A點(diǎn)有一質(zhì)量為m、帶電荷量為＋q的小球（可視為質(zhì)點(diǎn)），其直徑略小于圓管內(nèi)徑。現(xiàn)將該小球無(wú)初速度釋放，經(jīng)過(guò)一段時(shí)間后小球剛好無(wú)碰撞地進(jìn)入圓管中并繼續(xù)在圓管中運(yùn)動(dòng)，重力加速度為g。求：

（1）A點(diǎn)到O點(diǎn)的距離及勻強(qiáng)電場(chǎng)的電場(chǎng)強(qiáng)度大小；

（2）小球運(yùn)動(dòng)到圓環(huán)的最低點(diǎn)D時(shí)對(duì)圓環(huán)的作用力。

【答案】（1）（2）（3+）mg；方向豎直向下

【解析】

(1)小球被釋放后在重力和電場(chǎng)力的作用下做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，小球從B點(diǎn)沿切線方向進(jìn)入，則此時(shí)速度方向與豎直方向的夾角為45°，即加速度方向與豎直方向的夾角為45°，則有：

解得：

因?yàn)?/span>∠BOC＝，圓環(huán)的半徑為R，故BC的距離為，故根據(jù)幾何關(guān)系有可知：

AO=

(2)小球從A點(diǎn)到D點(diǎn)的過(guò)程中，根據(jù)動(dòng)能定理得：

當(dāng)小球運(yùn)動(dòng)到圓環(huán)的最低點(diǎn)D時(shí)，根據(jù)牛頓第二定律得：

聯(lián)立解得：

根據(jù)牛頓第三定律得小球運(yùn)動(dòng)到圓環(huán)的最低點(diǎn)D時(shí)對(duì)圓環(huán)的壓力大小為，方向豎直向下。

答：(1)A點(diǎn)到O點(diǎn)的距離,勻強(qiáng)電場(chǎng)的電場(chǎng)強(qiáng)度大小；

(2)小球運(yùn)動(dòng)到圓環(huán)的最低點(diǎn)D時(shí)對(duì)圓環(huán)的作用力

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：

【題目】為觀察電荷在導(dǎo)體上的分布規(guī)律，將一個(gè)大的導(dǎo)體安放在絕緣支架上，并使導(dǎo)體帶上負(fù)電荷，如圖所示．用帶絕緣柄的小驗(yàn)電球P接觸導(dǎo)體上的各點(diǎn)，再與不帶電的驗(yàn)電器接觸，通過(guò)驗(yàn)電器金箔片的張角判斷各點(diǎn)的帶電情況．主要實(shí)驗(yàn)步驟如下：


①用P接觸導(dǎo)體上的A點(diǎn)，再與不帶電的驗(yàn)電器接觸，發(fā)現(xiàn)驗(yàn)電器的金箔片張角較�。�
②用P接觸導(dǎo)體上的B點(diǎn)，再與不帶電的驗(yàn)電器接觸，發(fā)現(xiàn)驗(yàn)電器的金箔片張角較大：
③用P與導(dǎo)體的尖端C點(diǎn)接觸，再與不帶電的驗(yàn)電器接觸，發(fā)現(xiàn)驗(yàn)電器的金箔張角最大．由此可以確定：
（1）電荷在導(dǎo)體表面的分布是 ______ （選填“均勻”或“不均勻”）的．突出的位置，電荷比較 ______ ；平坦的位置，電荷比較 ______ （選填“密集”或”稀疏”）
（2）比較導(dǎo)體外A、B、C三點(diǎn)附近電場(chǎng)強(qiáng)度的大小，其中電場(chǎng)強(qiáng)度最大的是 ______ 點(diǎn)附近；電場(chǎng)強(qiáng)度最小的是 ______ 點(diǎn)附近．（選填“A”、“B”或“C”）

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】平行板電容器 C 與三個(gè)可變電阻器 R1、R2、R3 以及電源連成如圖所示的電路。閉合開(kāi)關(guān) S 待電路穩(wěn)定后，電容器C 兩極板帶有 一定的電荷。要使電容器所帶電荷量增加，以下方法中可行的是 ( )

A. 只增大R1，其他不變

B. 只增大R2，其他不變

C. 只減小R3，其他不變

D. 只減小 a、b 兩極板間的距離，其他不變

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】某星球半徑為R=6×106m，假設(shè)該星球表面上有一傾角為θ=30°的固定斜面，一質(zhì)量為m=1kg的小物塊在力，作用下從靜止開(kāi)始沿斜面向上運(yùn)動(dòng)，力F始終與斜面平行，如圖甲所示．已知小物塊和斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=，力F隨位移x變化的規(guī)律如圖乙所示（取沿斜面向上的方向?yàn)檎颍�，如果小物塊運(yùn)動(dòng)12m時(shí)速度恰好為零，已知萬(wàn)有引力常量G=6.67×10﹣11Nm2/kg2．試求：（計(jì)算結(jié)果保留一位有效數(shù)字）

（1）該星球表面上的重力加速度g的大��；

（2）該星球的平均密度．

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】某帶電粒子僅在電場(chǎng)力作用下由A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)，粒子在A點(diǎn)的初速度及運(yùn)動(dòng)軌跡如圖所示，可以判定

A.該粒子帶正電

B.粒子在A點(diǎn)的電勢(shì)能小于它在B點(diǎn)的電勢(shì)能

C.粒子在A點(diǎn)的動(dòng)能小于它在B點(diǎn)的動(dòng)能

D.粒子在A點(diǎn)受到的電場(chǎng)力大于它在B點(diǎn)受到的電場(chǎng)力

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】某同學(xué)將一足球豎直砸向水平地面，足球以5m/s的速度被地面反向彈回，當(dāng)足球上升到最高點(diǎn)后落回地面，以后足球每次與地面碰撞被彈回時(shí)速度均為碰撞前速度的。不計(jì)足球與地面碰撞的時(shí)間和空氣阻力，取g=10m/s2，則足球從第一次被彈回到最后停止運(yùn)動(dòng)的總時(shí)間為

A. 8s B. 4 s C. 2 s D. 1.5s

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】中國(guó)自行研制，具有完全自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的“神舟號(hào)”飛船，目前已經(jīng)達(dá)到或優(yōu)于國(guó)際第三代載人飛船技術(shù)，其發(fā)射過(guò)程簡(jiǎn)化如下：飛船在酒泉衛(wèi)星發(fā)射中心發(fā)射，由長(zhǎng)征運(yùn)載火箭送入近地點(diǎn)為A、遠(yuǎn)地點(diǎn)為B的橢圓軌道上，A點(diǎn)距地面的高度為h1，飛船飛行五周后進(jìn)行變軌，進(jìn)入預(yù)定圓軌道，如圖所示，設(shè)飛船在預(yù)定圓軌道上飛行n圈所用時(shí)間為t，若已知地球表面重力加速度為g，地球半徑為R，已知萬(wàn)有引力常量G，求：

⑴地球的平均密度是多少

⑵飛船經(jīng)過(guò)橢圓軌道近地點(diǎn)A時(shí)的加速度大小

⑶橢圓軌道遠(yuǎn)地點(diǎn)B距地面的高度

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，輕質(zhì)彈簧的一端與固定的豎直板P栓接，另一端與物體A相連，物體A置于光滑水平桌面上（桌面足夠大），A右端連接一水平細(xì)線，細(xì)線繞過(guò)光滑的定滑輪與物體B相連，開(kāi)始時(shí)托住B，讓A處于靜止且細(xì)線恰好伸直，然后由靜止釋放B，直至B獲得最大速度，下列有關(guān)該過(guò)程的分析中正確的是

A. B物體受到細(xì)線的拉力始終保持不變

B. B物體機(jī)械能的減少量大于彈簧彈性勢(shì)能的增加量

C. A物體動(dòng)能的增加量等于B物體重力對(duì)B做的功與彈簧彈力對(duì)A做的功之和

D. A物體與彈簧所組成的系統(tǒng)機(jī)械能的增加量等于細(xì)線拉力對(duì)A做的功

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】帶負(fù)電的粒子在電場(chǎng)中僅受電場(chǎng)力的作用做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，關(guān)于該電場(chǎng)下列說(shuō)法中正確的是( )

A.一定是一個(gè)正點(diǎn)電荷形成的電場(chǎng)

B.可能是一個(gè)負(fù)點(diǎn)電荷形成的電場(chǎng)

C.可能是兩個(gè)等量正點(diǎn)電荷形成的電場(chǎng)

D.可能是兩個(gè)等量異種點(diǎn)電荷形成的電場(chǎng)

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