【題目】如圖所示絕緣的半徑為R的光滑圓環(huán)，放在豎直平面內(nèi)，環(huán)上套有一個質(zhì)量為m，帶電量為+q的小環(huán)，它們處在水平向右的勻強電場中，電場強度為E（如圖所示），小環(huán)從最高點A由靜止開始滑動，

（1）當小環(huán)通過與大環(huán)圓心等高的B點時大環(huán)對它的彈力；

（2）當小環(huán)通過最低點C時，大環(huán)對它的彈力？

（3）若E=，則小環(huán)在光滑圓環(huán)上運動的最大速度在什么位置？值是多少？

【答案】(1) (2) (3)

【解析】

（1）小環(huán)由A到B的過程中，根據(jù)動能定理（設通過B點時速度大小為vB）：

……………………①

小環(huán)通過B點的運動方程為：

……………………②

解方程①和②，可知小環(huán)通過B點時，大環(huán)對它的彈力指向環(huán)心O，大小為

……………………③

（2）小環(huán)由A到C的過程中，根據(jù)動能定理：

………………④

小環(huán)通過C點時的運動方程為

……………⑤

解方程④和⑤得：

……………………⑥

（3）因則重力與電場力的合力恒為：

F合==mg

當合力與圓心共線，切向加速度為0時，速度有最大值

tanθ=

則：θ=45°……………………⑦

即：BC圓弧的中點位置……………………⑧

重力下降的高度為：H=R+Rcos45°

沿電場力水平移動的距離為：d=Rsin45°

由動能定理：

mgH+qEd=……………………⑨

速度最大值為：

……………………⑩

練習冊系列答案
相關習題

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖(甲),輕桿一端與一小球相連,另一端連在光滑固定軸上.現(xiàn)使小球在豎直平面內(nèi)做圓周運動,到達某一位置開始計時,取水平向右為正方向,小球的水平分速度vx隨時間t的變化關系如圖(乙)所示.不計空氣阻力,下列說法正確的是

A. 在t1時刻小球通過最低點

B. 圖(乙)中S1面積的數(shù)值為0.8m

C. 圖(乙)中S1和S2的面積不相等

D. 圖線第一次與橫軸的交點對應小球的速度為4m/s

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】（1）在探究平拋運動的規(guī)律時，可以選用下列各種裝置圖，以下操作合理的是（___）

A.選用裝置1研究平拋物體豎直分運動，應該用眼睛看A、B兩球是否同時落地

B.選用裝置2要獲得穩(wěn)定的細水柱顯示平拋軌跡，豎直管上端A一定要高于水面

C.選用裝置3要獲得鋼球的平拋軌跡，每次一定要從斜槽上同一位置由靜止釋放

D.除上述裝置外，也能用數(shù)碼照相機拍攝鋼球做平拋運動時每秒15幀的錄像獲得平拋軌跡

（2）如圖a是研究小球在斜面上平拋運動的實驗裝置；每次將小球從弧型軌道同一位置靜止釋放，并逐漸改變斜面與水平地面之間的夾角，獲得不同的射程x，最后做出如圖b所示的x-tanθ圖象，g=10m/s2則：

由圖b可知，小球在斜面頂端水平拋出時的初速度v0=______ 實驗中發(fā)現(xiàn)超過后60°后，小球?qū)⒉粫袈湓谛泵嫔�，則斜面的長度為______ ．

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】隨著世界航空事業(yè)的發(fā)展，深太空探測已逐漸成為各國關注的熱點。假設深太空中有一顆外星球，質(zhì)量是地球質(zhì)量的2倍，半徑是地球半徑的 ，則下列判斷正確的（ ）

A. 該外星球的同步衛(wèi)星周期一定小于地球同步衛(wèi)星周期

B. 某物體在該外星球表面上所受重力是它在地球表面上所受重力的8倍

C. 該外星球上第一宇宙速度是地球上第一宇宙速度的2倍

D. 繞該外星球的人造衛(wèi)星和以相同軌道半徑繞地球的人造衛(wèi)星運行速度相同

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】2016年3月下旬某日，江西贛南出現(xiàn)的新一輪強降雨使多處道路受損．交警提示廣大駕駛員：請減速慢行，謹慎駕駛．高速公路上甲、乙兩車在同一車道上同向行駛，甲車在前，乙車在后，速度均為v0＝30 m/s，相距s0＝100 m，t＝0時，甲車遇緊急情況后，甲、乙兩車的加速度隨時間變化的關系分別如圖甲、乙所示，以運動方向為正方向，則：

(1)兩車在0～9 s內(nèi)何時相距最近？最近距離是多少？

(2)若要保證t＝12 s時乙車在甲車后109 m，則圖乙中a0應是多少？

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】一列簡諧橫波某時刻的波形如圖甲所示，從該時刻開始計時，圖中質(zhì)點A的振動圖象如圖乙所示。則

A. 這列波的波速是25m/s

B. 這列波沿x軸負方向傳播

C. 質(zhì)點A在任意的1s內(nèi)所通過的路程都是0.4m

D. 若此波遇到另一列波并發(fā)生穩(wěn)定干涉現(xiàn)象，則另一列波的頻率為0.8Hz

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，質(zhì)量為km小球a，用l1=0.4m的細線懸掛于O1點，質(zhì)量為m小球b，用l2=0.8m的細線懸掛于O2點，且O1、O2兩點在同一條豎直線上。讓小球a靜止下垂，將小球b向右拉起，使細線水平，從靜止釋放，兩球剛好在最低點對心相碰。相碰后，小球a向左擺動，細線與豎直方向最大偏角為600，兩小球可視為質(zhì)點，空氣阻力忽略不計，僅考慮首次碰撞。取g=10m/s2。求：

（1）討論k可能的取值范圍

（2）所有滿足題干要求的碰撞情形中，k取何值時？機械能損失最多。

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】一個傾角為θ=37°的斜面固定在水平面上，一個質(zhì)量為m=1.0kg的小物塊（可視為質(zhì)點）以v0=4.0m/s的初速度由底端沿斜面上滑，小物塊與斜面的動摩擦因數(shù)μ=0.25．若斜面足夠長已知sin37°=0.6，cos37°=0.8，g取10m/s2，求：

（1）小物塊沿斜面上滑時的加速度大小

（2）小物塊上滑的最大距離；

（3）小物塊返回時的加速度大�。�

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，質(zhì)量為2m、m的小滑塊P、Q，P套固定豎直桿上，Q放在水平地面上。P、Q間通過鉸鏈用長為L的剛性輕桿連接，一輕彈簧左端與Ｑ相連，右端固定在豎直桿上，彈簧水平，當α=30°時，彈簧處于原長。當α=30°時，P由靜止釋放，下降到最低點時α變?yōu)?/span>60°，整個運動過程中，P、Q始終在同一豎直平面內(nèi)，彈簧在彈性限度內(nèi)，忽略一切摩擦，重力加速度為g。則P下降過程中

A. P、Q組成的系統(tǒng)機械能守恒

B. 彈簧彈性勢能最大值為

C. 豎直桿對P的彈力始終大于彈簧彈力

D. P下降過程中動能達到最大前，Q受到地面的支持力小于3mg

查看答案和解析>>

同步練習冊答案