)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．

 

【答案】

 (1) DM間的距離j4R；（2）若μ≥，整個(gè)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中克服摩擦力所做的功為 

若μ<，克服摩擦力做功

【解析】

試題分析: （1）小球剛好到達(dá)P點(diǎn)時(shí)，速度為零，對(duì)小球從D點(diǎn)到P點(diǎn)過(guò)程，由動(dòng)能定理得

  qEx-2mgR=0-0

又由題意，

聯(lián)立解得，x=4R

若μ≥，則μmg≥qE．

設(shè)小球到達(dá)P點(diǎn)左側(cè)靜止，由動(dòng)能定理得

qE（5R-）-mg•2R-f=0

又f=μN(yùn)=μmg

聯(lián)立解得，

所以整個(gè)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中克服摩擦力所做的功為

若μ<,則μmg<qE

小環(huán)經(jīng)過(guò)往復(fù)運(yùn)動(dòng)，最后在P點(diǎn)速度為0，

據(jù)動(dòng)能定理qE·5R－mg·2R－W2＝0

克服摩擦力做功

考點(diǎn)：動(dòng)能定理的應(yīng)用；帶電粒子在勻強(qiáng)電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)

 

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：

如圖所示，在豎直平面內(nèi)有范圍足夠大、場(chǎng)強(qiáng)方向水平向左的勻強(qiáng)電場(chǎng)，在虛線的左側(cè)有垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B.一絕緣“⊂”形桿由兩段直桿和一半徑為R為半圓環(huán)組成，固定在紙面所在的豎直平面內(nèi)．PQ、MN與水平面平行且足夠長(zhǎng)，半圓環(huán)MAP在磁場(chǎng)邊界左側(cè)，P、M點(diǎn)在磁場(chǎng)界線上，NMAP段是光滑的，現(xiàn)有一質(zhì)量為m、帶電量為＋q的小環(huán)套在MN桿上，它所受到的電場(chǎng)力為重力的倍．現(xiàn)在M右側(cè)D點(diǎn)由靜止釋放小環(huán)，小環(huán)剛好能到達(dá)P點(diǎn)，求：

(1)D、M間的距離x0；

(2)上述過(guò)程中小環(huán)第一次通過(guò)與O等高的A點(diǎn)時(shí)彎桿對(duì)小環(huán)作用力的大小；

(3)若小環(huán)與PQ桿的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ(設(shè)最大靜摩擦力與滑動(dòng)摩擦力大小相等)．現(xiàn)將小環(huán)移至M點(diǎn)右側(cè)5R處由靜止開(kāi)始釋放，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．

 

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

(10分)如圖所示，在豎直平面內(nèi)有范圍足夠大、場(chǎng)強(qiáng)方向水平向左的勻強(qiáng)電場(chǎng)，在虛線的左側(cè)有垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B.一絕緣“⊂”形桿由兩段直桿和一半徑為R為半圓環(huán)組成，固定在紙面所在的豎直平面內(nèi)．PQ、MN與水平面平行且足夠長(zhǎng)，半圓環(huán)MAP在磁場(chǎng)邊界左側(cè)，P、M點(diǎn)在磁場(chǎng)界線上，NMAP段是光滑的，現(xiàn)有一質(zhì)量為m、帶電量為＋q的小環(huán)套在MN桿上，它所受到的電場(chǎng)力為重力的倍．現(xiàn)在M右側(cè)D點(diǎn)由靜止釋放小環(huán)，小環(huán)剛好能到達(dá)P點(diǎn)，求：

(1)D、M間的距離x0；

(2)上述過(guò)程中小環(huán)第一次通過(guò)與O等高的A點(diǎn)時(shí)彎桿對(duì)小環(huán)作用力的大小；

(3)若小環(huán)與PQ桿的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ(設(shè)最大靜摩擦力與滑動(dòng)摩擦力大小相等)．現(xiàn)將小環(huán)移至M點(diǎn)右側(cè)5R處由靜止開(kāi)始釋放，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．

 

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來(lái)源：2010-2011學(xué)年遼寧省丹東市四校協(xié)作體第二次聯(lián)考高三物理試卷 題型：計(jì)算題

如圖所示，在豎直平面內(nèi)有范圍足夠大、場(chǎng)強(qiáng)方向水平向左的勻強(qiáng)電場(chǎng)，在虛線的左側(cè)有垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B.一絕緣“⊂”形桿由兩段直桿和一半徑為R為半圓環(huán)組成，固定在紙面所在的豎直平面內(nèi)．PQ、MN與水平面平行且足夠長(zhǎng)，半圓環(huán)MAP在磁場(chǎng)邊界左側(cè)，P、M點(diǎn)在磁場(chǎng)界線上，NMAP段是光滑的，現(xiàn)有一質(zhì)量為m、帶電量為＋q的小環(huán)套在MN桿上，它所受到的電場(chǎng)力為重力的倍．現(xiàn)在M右側(cè)D點(diǎn)由靜止釋放小環(huán)，小環(huán)剛好能到達(dá)P點(diǎn)，求：

(1)D、M間的距離x0；

(2)上述過(guò)程中小環(huán)第一次通過(guò)與O等高的A點(diǎn)時(shí)彎桿對(duì)小環(huán)作用力的大�。�

(3)若小環(huán)與PQ桿的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ(設(shè)最大靜摩擦力與滑動(dòng)摩擦力大小相等)．現(xiàn)將小環(huán)移至M點(diǎn)右側(cè)5R處由靜止開(kāi)始釋放，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．

 

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來(lái)源：2012屆人教版高三物理磁場(chǎng)專項(xiàng)訓(xùn)練 題型：選擇題

(10分)如圖所示，在豎直平面內(nèi)有范圍足夠大、場(chǎng)強(qiáng)方向水平向左的勻強(qiáng)電場(chǎng)，在虛線的左側(cè)有垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B.一絕緣“⊂”形桿由兩段直桿和一半徑為R為半圓環(huán)組成，固定在紙面所在的豎直平面內(nèi)．PQ、MN與水平面平行且足夠長(zhǎng)，半圓環(huán)MAP在磁場(chǎng)邊界左側(cè)，P、M點(diǎn)在磁場(chǎng)界線上，NMAP段是光滑的，現(xiàn)有一質(zhì)量為m、帶電量為＋q的小環(huán)套在MN桿上，它所受到的電場(chǎng)力為重力的倍．現(xiàn)在M右側(cè)D點(diǎn)由靜止釋放小環(huán)，小環(huán)剛好能到達(dá)P點(diǎn)，求：

(1)D、M間的距離x0；

(2)上述過(guò)程中小環(huán)第一次通過(guò)與O等高的A點(diǎn)時(shí)彎桿對(duì)小環(huán)作用力的大��；

(3)若小環(huán)與PQ桿的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ(設(shè)最大靜摩擦力與滑動(dòng)摩擦力大小相等)．現(xiàn)將小環(huán)移至M點(diǎn)右側(cè)5R處由靜止開(kāi)始釋放，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．

 

查看答案和解析>>

同步練習(xí)冊(cè)答案