【題目】一光滑絕緣半圓環(huán)軌道固定在豎直平面內(nèi)，與光滑絕緣水平面相切于B 點(diǎn)，軌道半徑為R. 整個(gè)空間存在水平向右的勻強(qiáng)電場(chǎng)E，場(chǎng)強(qiáng)大小為，一帶正電小球質(zhì)量為m，電荷量為q，從距B 點(diǎn)為R/3 處的A點(diǎn)以某一初速度沿AB方向開(kāi)始運(yùn)動(dòng)，經(jīng)過(guò)B點(diǎn)后恰能運(yùn)動(dòng)到軌道的最高點(diǎn)C.（重力加速度為g，sin370=0.6，cos370=0.8）則：

（1）帶電小球從A 點(diǎn)開(kāi)始運(yùn)動(dòng)時(shí)的初速度v0多大？

（2）帶電小球從軌道最高點(diǎn)C經(jīng)過(guò)一段時(shí)間運(yùn)動(dòng)到光滑絕緣水平面上D點(diǎn)（圖中未標(biāo)記），B 點(diǎn)與D 點(diǎn)的水平距離多大？

【答案】（1） （2）

【解析】

（1）小球在半圓環(huán)軌道上運(yùn)動(dòng)時(shí)，當(dāng)小球所受重力、電場(chǎng)力的合力方向與速度垂直時(shí)，速度最小。設(shè)此時(shí)的速度為 v,由于合力恰好提供小球圓周運(yùn)動(dòng)的向心力，由牛頓第二定律得：

解得

由等效法可得：該點(diǎn)（圖中未標(biāo)出）小球所受合力與豎直方向夾角，則θ=37 o，從A點(diǎn)到該點(diǎn)由動(dòng)能定理：

解得

（2）設(shè)小球運(yùn)動(dòng)到 C 點(diǎn)的速度為 v C , 小球從 A 點(diǎn)到 C 點(diǎn)由動(dòng)能定理：

解得

當(dāng)小球離開(kāi) C 點(diǎn)后，在豎直方向做自由落體，水平方向做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，設(shè) C 點(diǎn)到 D 點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)時(shí)間為t。令水平方向的加速度為 a，B 點(diǎn)到 D 點(diǎn)的水平距離為 x

水平方向：

豎直方向：

聯(lián)立解得：

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示為某同學(xué)設(shè)計(jì)的多用電表的原理示意圖。虛線框中S為一個(gè)單刀多擲開(kāi)關(guān)，通過(guò)操作開(kāi)關(guān)，接線柱B可以分別與觸點(diǎn)1、2、3接通，從而實(shí)現(xiàn)使用多用電表測(cè)量不同物理量的不同功能。關(guān)于此多用電表，下列說(shuō)法中正確的是（ ）

A. 當(dāng)S接觸點(diǎn)2時(shí)，多用電表處于測(cè)量電阻的擋位

B. 當(dāng)S接觸點(diǎn)3時(shí)，多用電表處于測(cè)量電流的擋位

C. 接線柱A為“+”接線柱

D. 接線柱A為“—”接線柱

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】一半徑為R的半圓形豎直圓柱面，用輕質(zhì)不可伸長(zhǎng)的細(xì)繩連接的A、B兩球，懸掛在圓柱面邊緣兩側(cè)，A球質(zhì)量為B球質(zhì)量的2倍，現(xiàn)將A球從圓柱邊緣處由靜止釋放，如圖所示，已知A球始終不離開(kāi)圓柱內(nèi)表面，且細(xì)繩足夠長(zhǎng)，若不計(jì)一切摩擦.求:

(1)A球沿圓柱內(nèi)表面滑至最低點(diǎn)時(shí)速度的大小.
(2)從A被釋放到B上升到最大高度過(guò)程中，繩子拉力對(duì)A球所做的功

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示的電路中，電源電動(dòng)勢(shì)為E，內(nèi)阻為r＝0.5R，L1和L2為相同的燈泡，每個(gè)燈泡的電阻阻值可視為恒定且均為R，定值電阻阻值也為R，電壓表為理想電表，K為單刀雙擲開(kāi)關(guān)，當(dāng)開(kāi)關(guān)由1位置打到2位置時(shí)（ ）

A. 電壓表讀數(shù)將變大

B. L2將變亮

C. 電源的輸出功率變大

D. 電源的總功率減小

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，在光滑水平面上有兩塊木塊A和B，質(zhì)量均為m，B的左側(cè)固定一輕質(zhì)彈簧．開(kāi)始時(shí)B靜止，A以初速度v0向右運(yùn)動(dòng)與彈簧接觸，則在相互作用的過(guò)程中( )

A. 任意時(shí)刻，A、B系統(tǒng)的總動(dòng)能恒定不變

B. 任意時(shí)刻，A、B系統(tǒng)的總動(dòng)量恒定不變

C. 當(dāng)彈簧壓縮到最短長(zhǎng)度時(shí)，A與B具有相同的速度

D. 當(dāng)彈簧恢復(fù)到原長(zhǎng)時(shí)，A與B具有相同的速度

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】在水平的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，用兩根絕緣細(xì)繩懸掛一水平導(dǎo)體棒，當(dāng)導(dǎo)體棒通以向右的電流Ｉ時(shí)，此時(shí)繩子受力都為T，如圖所示，為使T=0，可以采用的辦法是：

A. 增大電流強(qiáng)度到某一個(gè)數(shù)值；

B. 減小電流強(qiáng)度到某一個(gè)數(shù)值；

C. 使電流Ｉ的方向相反；

D. 使磁場(chǎng)Ｂ的方向相反。

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，傾角為θ＝30°、足夠長(zhǎng)的光滑平行金屬導(dǎo)軌MN、PQ相距L1＝0.4 m，B1＝5 T的勻強(qiáng)磁場(chǎng)垂直導(dǎo)軌平面向上．一質(zhì)量m＝1.0kg的金屬棒ab垂直于MN、PQ放置在導(dǎo)軌上，且始終與導(dǎo)軌接觸良好，其電阻r＝1 Ω.金屬導(dǎo)軌上端連接右側(cè)電路，R1＝1.5 Ω，R2＝1.5 Ω.R2右側(cè)兩端通過(guò)細(xì)導(dǎo)線連接質(zhì)量M＝0.6 kg的正方形金屬框cdef，正方形邊長(zhǎng)L2＝0.2 m，每條邊電阻r0為1 Ω，金屬框處在一方向垂直紙面向里、B2＝5T的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中．現(xiàn)將金屬棒由靜止釋放，不計(jì)其他電阻及滑輪摩擦，g取10 m/s2.

（1）若將電鍵S斷開(kāi)，求棒下滑過(guò)程中的最大速度．

（2）若電鍵S閉合，每根細(xì)導(dǎo)線能承受的最大拉力為3.4N，開(kāi)始時(shí)線框豎直，上、下邊水平，求細(xì)導(dǎo)線剛好被拉斷時(shí)棒的速度．

（3）若電鍵S閉合后，從棒釋放到細(xì)導(dǎo)線被拉斷的過(guò)程中，棒上產(chǎn)生的電熱為3.06 J，求此過(guò)程中棒下滑的距離．

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】某同學(xué)將一直流電源的總功率PE、輸出功率PR和電源內(nèi)部的發(fā)熱功率Pr隨電流I變化的圖線畫(huà)在了同一坐標(biāo)上，如圖7中的a、b、c所示．以下判斷正確的是( )

A. 直線a表示電源的總功率

B. 曲線c表示電源的輸出功率

C. 電源的電動(dòng)勢(shì)E＝3V，內(nèi)電阻r＝1Ω

D. 電源的最大輸出功率Pm＝9W

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，A、B、C為一等邊三角形的三個(gè)頂點(diǎn)，某勻強(qiáng)電場(chǎng)的電場(chǎng)線平行于該三角形平面現(xiàn)將電荷量為的正點(diǎn)電荷從A點(diǎn)移到B點(diǎn)，電場(chǎng)力做功為，將另一電荷量為的負(fù)點(diǎn)電荷從A點(diǎn)移到C點(diǎn)，克服電場(chǎng)力做功J.

求、各為多少？

邊長(zhǎng)為cm，求電場(chǎng)線方向及電場(chǎng)強(qiáng)度大�。�

查看答案和解析>>

同步練習(xí)冊(cè)答案