(8分)如圖，一絕緣細(xì)圓環(huán)半徑為r，環(huán)面處于水平面內(nèi)，場強(qiáng)為E的勻強(qiáng)電場與圓環(huán)平面平行.環(huán)上穿有一電量為+q、質(zhì)量為m的小球，可沿圓環(huán)做無摩擦的圓周運(yùn)動.若小球經(jīng)A點(diǎn)時速度的方向恰與電場垂直，且圓環(huán)與小球間沿水平方向無力的作用(設(shè)地球表面重力加速度為g).則：

(1)小球經(jīng)過A點(diǎn)時的速度大小vA是多大？
(2)當(dāng)小球運(yùn)動到與A點(diǎn)對稱的B點(diǎn)時，小球的速度是多大？圓環(huán)對小球的作用力大小是多少？
(3)若Eq=mg，小球的最大動能為多少？

(1)   (2)     (3)

解析試題分析：（1）小球在水平面內(nèi)沿圓環(huán)作圓周運(yùn)動，由題意，在A點(diǎn)電場力提供向心力，則有：
…①
解得：…②
（2）球從A到B點(diǎn)的過程中，由動能定理得：…③
解得：…④
球在B點(diǎn)受到圓環(huán)作用力F的水平分力為Fx，則：即Fx=6qE…⑤
又圓環(huán)對球作用力F的豎直分力大小等于小球的重力，所以：…⑥
（3）若，由qE=mg．由于球只受到重力和電場力的作用，并且重力和電場力的大小相等，當(dāng)兩個力的合力沿半徑向外時，如圖所示經(jīng)過D點(diǎn)時，

動能最大，CD與豎直方向的夾角為45°，根據(jù)動能定理得：
從A→B：
解得球最大動能為．
考點(diǎn)：考查動能定理和向心力公式在圓周運(yùn)動中的應(yīng)用．

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：計(jì)算題

A、B兩個木塊疊放在豎直輕彈簧上，如圖所示，已知mA＝mB＝1kg，輕彈簧的勁度系數(shù)為100N/m.若在木塊A上作用一個豎直向上的力F，使木塊A由靜止開始以2m/s2的加速度豎直向上做勻加速運(yùn)動．取g＝10m/s2.求：

（1）使木塊A豎直向上做勻加速運(yùn)動的過程中，力F的最大值是多少？
（2）若木塊A豎直向上做勻加速運(yùn)動，直到A、B分離的過程中，彈簧的彈性勢能減小了1.28J，則在這個過程中，力F對木塊做的功是多少？

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科目：高中物理 來源： 題型：計(jì)算題

真空中存在空間范圍足夠大的水平向右的勻強(qiáng)電場。在電場中，若將一個質(zhì)量為m=0.1kg、帶正電的小球由靜止釋放，運(yùn)動中小球速度與豎直方向夾角為37°。現(xiàn)將該小球從電場中某點(diǎn)以初速度v0=10m/s豎直向上拋出，（取sin37°＝0.6，cos37°="0.8" ，g=10m/s2）求運(yùn)動過程中：
（1）小球受到的電場力的大小及方向；
（2）小球從拋出點(diǎn)至最高點(diǎn)的過程中水平位移為多大？
（3）小球從拋出點(diǎn)至最高點(diǎn)的過程中電勢能的變化量。

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科目：高中物理 來源： 題型：計(jì)算題

（14分）如圖所示，將直徑為2R的半圓形導(dǎo)軌固定在豎直面內(nèi)的A、B兩點(diǎn)，直徑AB與豎直方向的夾角為60°。在導(dǎo)軌上套一質(zhì)量為m的小圓環(huán)，原長為2R、勁度系數(shù)的彈性輕繩穿過圓環(huán)且固定在A、B兩點(diǎn)。已知彈性輕繩滿足胡克定律，且形變量為x時具有彈性勢能，重力加速度為g，不計(jì)一切摩擦。將圓環(huán)由A點(diǎn)正下方的C點(diǎn)靜止釋放，當(dāng)圓環(huán)運(yùn)動到導(dǎo)軌的最低點(diǎn)D點(diǎn)時，求

（1）圓環(huán)的速率v；
（2）導(dǎo)軌對圓環(huán)的作用力F的大小?

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科目：高中物理 來源： 題型：計(jì)算題

（10分）在以坐標(biāo)原點(diǎn) O為圓心、半徑為 r的圓形區(qū)域內(nèi)，存在磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為 B、方向垂直于紙面向里的勻強(qiáng)磁場，如圖所示。 一個不計(jì)重力的帶電粒子從磁場邊界與 x軸的交點(diǎn) A處以速度 v沿負(fù)x方向射入磁場，它恰好從磁場邊界與 y軸的交點(diǎn) C處沿正y方向飛出。

（1）請判斷該粒子帶何種電荷，并求出其比荷q/m ；
（2）若磁場的方向和所在空間范圍不變，而磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小變?yōu)?img src="http://thumb.zyjl.cn/pic5/tikupic/72/1/egriw.png" style="vertical-align:middle;" />，該粒子仍從 A處以相同的速度射入磁場，但飛出磁場時的速度方向相對于入射方向改變了60°角，求磁感應(yīng)強(qiáng)度多大？此次粒子在磁場中運(yùn)動所用時間 t是多少？

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科目：高中物理 來源： 題型：計(jì)算題

（10分）如圖所示，一光滑絕緣圓管軌道位于豎直平面內(nèi)，半徑為0.2m。以圓管圓心O為原點(diǎn)，在環(huán)面內(nèi)建立平面直角坐標(biāo)系xOy，在第四象限加一豎直向下的勻強(qiáng)電場，其他象限加垂直于環(huán)面向外的勻強(qiáng)磁場。一帶電量為+1.0C、質(zhì)量為0.1kg的小球（直徑略小于圓管直徑），從x坐標(biāo)軸上的b點(diǎn)由靜止釋放，小球剛好能順時針沿圓管軌道做圓周運(yùn)動。（重力加速度g取10m/s2）

（1）求勻強(qiáng)電場的電場強(qiáng)度E；
（2）若第二次到達(dá)最高點(diǎn)a時，小球?qū)壍狼『脽o壓力，求磁感應(yīng)強(qiáng)度B ；
（3）求小球第三次到達(dá)最高點(diǎn)a時對圓管的壓力。

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科目：高中物理 來源： 題型：計(jì)算題

（9分）相隔一定距離的A、B兩球，質(zhì)量相等，假定它們之間存在著恒定的斥力作用．原來兩球被按住，處在靜止?fàn)顟B(tài)．現(xiàn)突然松開，同時給A球以初速度v0，使之沿兩球連線射向B球，B球初速度為零．若兩球間的距離從最小值（兩球未接觸）到剛恢復(fù)到原始值所經(jīng)歷的時間為t0，求B球在斥力作用下的加速度．

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科目：高中物理 來源： 題型：計(jì)算題

如圖所示,將質(zhì)量為m="1" kg的小物塊放在長為L="1.5" m的小車左端，車的上表面粗糙，物塊與車上表面間動摩擦因數(shù)μ=0.5，直徑d="1.8" m的光滑半圓形軌道固定在水平面上且直徑MON豎直，車的上表面和軌道最低點(diǎn)高度相同，為h="0.65" m，開始車和物塊一起以10 m/s的初速度在光滑水平面上向右運(yùn)動,車碰到軌道后立即停止運(yùn)動，取g="10" m/s2，求：

(1)小物塊剛進(jìn)入半圓軌道時對軌道的壓力；
(2)小物塊落地點(diǎn)距車左端的水平距離。

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科目：高中物理 來源： 題型：計(jì)算題

由于下了大雪，許多同學(xué)在課間追逐嬉戲，盡情玩耍，而同學(xué)王清和張華卻做了一個小實(shí)驗(yàn)：他們造出一個方形的雪塊，讓它以一定的初速度從一斜坡的底端沿坡面沖上該足夠長的斜坡（坡上的雪已壓實(shí)，斜坡表面平整），發(fā)現(xiàn)雪塊能沿坡面最大上沖3.4 m。已知雪塊與坡面間的動摩擦因數(shù)為μ=0.1，他們又測量了斜坡的傾角為θ=37º，如圖所示。他倆就估測出了雪塊的初速度。那么：

（1）請你算出雪塊的初速度為多大？ （2）請問雪塊沿坡面向上滑的時間為多長？
(sin37º="0.6" , cos37º=0.8，g取10 m/s2)

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