如圖所示,豎直固定放置的光滑絕緣桿上O點(diǎn)套有一個(gè)質(zhì)量為m、帶電量為-q的小環(huán)。在桿的左側(cè)固定一個(gè)帶電量為+Q的點(diǎn)電荷,桿上a、b兩點(diǎn)與Q正好構(gòu)成等邊三角形。已知Oa之間距離為h1,ab之間距離為h2,靜電常量為k,F(xiàn)使小環(huán)從圖示位置的O點(diǎn)由靜止釋放,若通過(guò)a點(diǎn)的速率為

試求:
(1)小環(huán)運(yùn)動(dòng)到a點(diǎn)時(shí)對(duì)桿的壓力大小及方向;(2)小環(huán)通過(guò)b點(diǎn)的速率。
(1),方向水平向左。;(2)

試題分析: (1)由庫(kù)侖定律可得,小環(huán)運(yùn)動(dòng)到a點(diǎn)時(shí)所受庫(kù)侖力為,方向由a指向Q。
設(shè)r為Q到a點(diǎn)的距離,依題意,所以
桿對(duì)小環(huán)的支持力,方向水平向右。
由牛頓第三定律可知,小環(huán)對(duì)桿的壓力大小,方向水平向左。
(2)小環(huán)從a運(yùn)動(dòng)到b的運(yùn)動(dòng)過(guò)程,根據(jù)動(dòng)能定理
        
由于Qa=Qb,所以           可得  
練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:計(jì)算題

(14分)如圖所示,一塊足夠大的光滑平板放置在水平面上,能繞水平固定軸MN調(diào)節(jié)其與水平面所成的傾角.板上一根長(zhǎng)為="0." 60m的輕細(xì)繩,它的一端系住一質(zhì)量為m的小球P,另一端固定在板上的O點(diǎn).當(dāng)平板的傾角固定為時(shí),先將輕繩平行于水平軸MN拉直,然后給小球一沿著平板并與輕繩垂直的初速度v0="3." Om/s.若小球能保持在板面內(nèi)作圓周運(yùn)動(dòng),傾角的值應(yīng)在什么范圍內(nèi)?(取重力加速度g=l0)

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:計(jì)算題

(11分)如圖甲,在水平地面上固定一傾角為θ的光滑斜面,一勁度系數(shù)為k的輕質(zhì)彈簧的一端固定在斜面底端,彈簧處于自然狀態(tài)。一質(zhì)量為m的滑塊從距離彈簧上端為s0處由靜止釋放,設(shè)滑塊與彈簧接觸過(guò)程中沒(méi)有機(jī)械能損失,彈簧始終處在彈性限度內(nèi)(不計(jì)空氣阻力,重力加速度大小為g)。

(1)求滑塊與彈簧上端接觸瞬間的動(dòng)能;
(2)若滑塊在沿斜面向下運(yùn)動(dòng)的整個(gè)過(guò)程中最大速度大小為vm,求此時(shí)彈簧所具有的彈性勢(shì)能;
(3)從滑塊靜止釋放瞬間開始計(jì)時(shí),請(qǐng)?jiān)谝覉D中定性畫出滑塊在沿斜面向下運(yùn)動(dòng)的整個(gè)過(guò)程中速度與時(shí)間的關(guān)系圖象。圖中橫坐標(biāo)軸上的t1、t2及t3分別表示滑塊第一次與彈簧上端接觸、第一次速度達(dá)到最大值及第一次速度減為零的時(shí)刻,縱坐標(biāo)軸上的v1為滑塊在t1時(shí)刻的速度大小,vm是題中所指的物理量。(本問(wèn)不要求寫出計(jì)算過(guò)程)

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:單選題

如圖所示,質(zhì)量為m的物體(可視為質(zhì)點(diǎn))以某一速度從A點(diǎn)沖上傾角為30°的固定斜面,其運(yùn)動(dòng)的加速度大小為,此物體在斜面上上升的最大高度為h,則在這個(gè)過(guò)程中物體
A.重力勢(shì)能增加了B.克服摩擦力做功
C.動(dòng)能損失了D.機(jī)械能損失了

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:計(jì)算題

(15分)如圖所示,質(zhì)量為m的小物塊在光滑的水平面上以v0向右做直線運(yùn)動(dòng),經(jīng)距離l后,進(jìn)入半徑為R光滑的半圓形軌道,從圓弧的最高點(diǎn)飛出恰好落在出發(fā)點(diǎn)上.已知l=1.6m,m=0.10kg,R=0.4m,不計(jì)空氣阻力,重力加速度g=10m/s2

(1)求小物塊運(yùn)動(dòng)到圓形軌道最高點(diǎn)時(shí)速度大小和此時(shí)小物塊對(duì)軌道的壓力.
(2)求小物塊的初速度v0
(3)若軌道粗糙,則小物塊恰能通過(guò)圓形軌道最高點(diǎn).求小物塊在這個(gè)過(guò)程中克服摩擦力所做的功.

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:單選題

在靜電場(chǎng)中將一個(gè)帶電量為的點(diǎn)電荷由a點(diǎn)移動(dòng)到b點(diǎn),已知a、b兩點(diǎn)間的電勢(shì)差。在此過(guò)程中,除電場(chǎng)力外,其他力做的功為,則該點(diǎn)電荷的動(dòng)能
A.增加了B.減少了
C.增加了D.減少了

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:計(jì)算題

(20分)如圖,光滑絕緣小平臺(tái)距水平地面高H=0.80m,地面與豎直絕緣光滑圓形軌道在A點(diǎn)連接,A點(diǎn)距豎直墻壁s=0.60m,整個(gè)裝置位于水平向右的勻強(qiáng)電場(chǎng)中。現(xiàn)將一質(zhì)量m=0.1kg,電荷量q=10-3C的正電荷小球(可視為質(zhì)點(diǎn))從平臺(tái)上端點(diǎn)N由靜止釋放,離開平臺(tái)N后,恰好切入半徑為R=0.4m的絕緣光滑圓形軌道,并沿軌道運(yùn)動(dòng)到P點(diǎn)射出。圖中O點(diǎn)是圓軌道的圓心,BC分別是原先軌道的最低和最高點(diǎn),AO、BO間夾角為53°。(取g=10m/s2,sin53°=0.8,cos53°=0.6)求:

(1)電場(chǎng)強(qiáng)度E的大;
(2)小球到A點(diǎn)的速度大小和方向;
(3)小球?qū)壍雷畲髩毫Α?/div>

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:單選題

如圖兩塊平行金屬板M、N豎直放置,兩板間電勢(shì)差U=1.5×103 V,F(xiàn)將質(zhì)量m=1×10-2kg、電荷量q=4×10-5C的帶電小球從兩板上方的A點(diǎn)以v0=4m/s的初速度水平拋出,小球恰好能從M板上端進(jìn)入兩板之間,并沿直線運(yùn)動(dòng)打到N板上的B點(diǎn).已知A距兩板上端的高度為h="0.2" m, 不計(jì)空氣阻力,g="10" m/s2。則(  )
A.小球到達(dá)M板上端時(shí)的速度大小
B.M、N兩板間距d=0.3m
C.落點(diǎn)B距N板上端距離L=0.2m
D.小球到達(dá)B點(diǎn)時(shí)動(dòng)能Ek =0.175J

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:計(jì)算題

)一絕緣“?”形桿由兩段相互平行的足夠長(zhǎng)的水平直桿PQ、MN和一半徑為R的光滑半圓環(huán)MAP組成,固定在豎直平面內(nèi),其中MN桿是光滑的,PQ桿是粗糙的.現(xiàn)將一質(zhì)量為m的帶正電荷的小環(huán)套在MN桿上,小環(huán)所受的電場(chǎng)力為重力的.
 
(1)若將小環(huán)由D點(diǎn)靜止釋放,則剛好能到達(dá)P點(diǎn),求DM間的距離;
(2)若將小環(huán)由M點(diǎn)右側(cè)5R處?kù)o止釋放,設(shè)小環(huán)與PQ桿間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ,小環(huán)所受最大靜摩擦力與滑動(dòng)摩擦力大小相等,求小環(huán)在整個(gè)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中克服摩擦力所做的功.

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