如圖所示,BC是半徑為R的圓弧形的光滑且絕緣的軌道,位于豎直平面內(nèi),其下端與水平絕緣軌道平滑連接,整個(gè)軌道處在水平向左的勻強(qiáng)電場(chǎng)中,電場(chǎng)強(qiáng)度為E,F(xiàn)有一質(zhì)量為m、帶正電q的小滑塊(可視為質(zhì)點(diǎn)),從C點(diǎn)由靜止釋放,滑到水平軌道上的A點(diǎn)時(shí)速度減為零。若已知滑塊與水平軌道間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ,求:

(1)滑塊通過(guò)B點(diǎn)時(shí)的速度大。

(2)滑塊經(jīng)過(guò)圓弧軌道的B點(diǎn)時(shí),所受軌道支持力的大;

(3)水平軌道上A、B兩點(diǎn)之間的距離。

解:(1)小滑塊從C到B的過(guò)程中,只有重力和電場(chǎng)力對(duì)它做功,設(shè)滑塊經(jīng)過(guò)圓弧軌道B點(diǎn)時(shí)的速度為vB,根據(jù)動(dòng)能定理有

mgR-qER=

解得vB=

(2)根據(jù)牛頓運(yùn)動(dòng)定律有NB-mg=

解得NB=3mg-2qE

(3)小滑塊在AB軌道上運(yùn)動(dòng)時(shí),所受摩擦力為f=μmg

小滑塊從C經(jīng)B到A的過(guò)程中,重力做正功,電場(chǎng)力和摩擦力做負(fù)功。設(shè)小滑塊在水平軌道上運(yùn)動(dòng)的距離(即A、B兩點(diǎn)之間的距離)為L(zhǎng),則根據(jù)動(dòng)能定理有mgR-qE(R+L)-μmgL=0

解得L=


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相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

如圖所示,BC是半徑為R的
14
圓弧形的光滑且絕緣的軌道,位于豎直平面內(nèi),其下端與水平絕緣軌道平滑連接,整個(gè)軌道處在水平向左的勻強(qiáng)電場(chǎng)中,電場(chǎng)強(qiáng)度為E.今有一質(zhì)量為m、帶正電q的小滑塊(體積很小可視為質(zhì)點(diǎn)),從C點(diǎn)由靜止釋放,滑到水平軌道上的A點(diǎn)時(shí)速度減為零.若已知滑塊與水平軌道間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ,求:
(1)滑塊通過(guò)B點(diǎn)時(shí)的速度大小Vb?
(2)水平軌道上A、B兩點(diǎn)之間的距離S?
(3)從B點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到A點(diǎn)所用的時(shí)間t?

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

如圖所示,BC是半徑為R的
14
圓弧形的光滑且絕緣的軌道,位于豎直平面內(nèi),其下端與水平絕緣軌道平滑連接,整個(gè)軌道處在水平向左的勻強(qiáng)電場(chǎng)中,電場(chǎng)強(qiáng)度為E.今有一質(zhì)量為m、帶正電q的小滑塊(體積很小可視為質(zhì)點(diǎn)),從C點(diǎn)由靜止釋放,滑到水平軌道上的A點(diǎn)時(shí)速度減為零.若已知滑塊與水平軌道間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ,重力加速度為g.忽略因摩擦而造成的電荷量的損失.求:?
(1)滑塊通過(guò)B點(diǎn)時(shí)的速度大;
(2)水平軌道上A、B兩點(diǎn)之間的距離.

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

如圖所示,BC是半徑為R的
14
圓弧形的光滑且絕緣的軌道,位于豎直平面內(nèi),其下端與水平絕緣軌道平滑連接,整個(gè)軌道處在水平向左的勻強(qiáng)電場(chǎng)中,電場(chǎng)強(qiáng)度為E.現(xiàn)有一質(zhì)量為m、帶正電q的小滑塊(可視為質(zhì)點(diǎn)),從C點(diǎn)由靜止釋放,滑到水平軌道上的A點(diǎn)時(shí)速度減為零.若已知滑塊與水平軌道間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ,求:
(1)滑塊通過(guò)B點(diǎn)時(shí)的速度大小;
(2)滑塊經(jīng)過(guò)圓弧軌道的B點(diǎn)時(shí),所受軌道支持力的大小;
(3)水平軌道上A、B兩點(diǎn)之間的距離.

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

如圖所示,BC是半徑為R的
14
圓弧形光滑絕緣軌道,軌道位于豎直平面內(nèi),其下端與水平絕緣軌道平滑連接,整個(gè)軌道處在水平向左的勻強(qiáng)電場(chǎng)中,電場(chǎng)強(qiáng)度為E.現(xiàn)有一質(zhì)量為m的帶電小滑塊(體積很小可視為質(zhì)點(diǎn)),在BC軌道的D點(diǎn)釋放后可以靜止不動(dòng).已知OD與豎直方向的夾角為α=37°,隨后把它從C點(diǎn)由靜止釋放,滑到水平軌道上的A點(diǎn)時(shí)速度減為零.若已知滑塊與水平軌道間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ=0.25,且sin37°=0.6  cos37°=0.8  tan37°=0.75.取重力加速度為g求:
(1)滑塊的帶電量q1和帶電種類;
(2)水平軌道上A、B兩點(diǎn)之間的距離L;
(3)滑塊從C點(diǎn)下滑過(guò)程中對(duì)軌道的最大壓力.

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

如圖所示,BC是半徑為R的1/4圓弧形光滑絕緣軌道,軌道位于豎直平面內(nèi),其下端與水平絕緣軌道平滑連接,整個(gè)軌道處在水平向左的勻強(qiáng)電場(chǎng)中,電場(chǎng)強(qiáng)度為E,F(xiàn)有一質(zhì)量為m的帶電小滑塊(體積很小可視為質(zhì)點(diǎn)),在BC軌道的D點(diǎn)釋放后可以靜止不動(dòng)。已知OD與豎直方向的夾角為α =37°,隨后把它從C點(diǎn)由靜止釋放,滑到水平軌道上的A點(diǎn)時(shí)速度減為零。若已知滑塊與水平軌道間的動(dòng)摩擦因數(shù)為=0.25,且sin370 =0.6  cos37=0.8  tan37°=0.75。取重力加速度為g求:

1.滑塊的帶電量q1和帶電種類;

2.水平軌道上A、B兩點(diǎn)之間的距離L

3.滑塊從C點(diǎn)下滑過(guò)程中對(duì)軌道的最大壓力;

 

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