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如圖所示,水平絕緣軌道與處于豎直平面內(nèi)的半圓形絕緣光滑軌道平滑連接,半圓形軌道的半徑。軌道所在空間存在水平向右的勻強(qiáng)電場(chǎng),電場(chǎng)強(qiáng)度,F(xiàn)有一電荷量,質(zhì)量的帶電體(可視為質(zhì)點(diǎn)),在水平軌道上的點(diǎn)由靜止釋放,已知點(diǎn)與圓形軌道最低點(diǎn)距離.帶電體與水平軌道間的動(dòng)摩擦因數(shù),重力加速度,取.求:

(1)帶電體運(yùn)動(dòng)到圓形軌道的最高點(diǎn)時(shí),速度的大?
(2)帶電體第一次經(jīng)過(guò)點(diǎn)后,落在水平軌道上的位置到點(diǎn)的距離?
(3)帶電體在軌道上運(yùn)動(dòng)對(duì)軌道能產(chǎn)生的最大壓力大?

(1)(2)(3)

解析試題分析:(1)在水平軌道上時(shí)滑動(dòng)摩擦力為,電場(chǎng)力為,所以在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中加速度為,所以到達(dá)B時(shí)其速度為
從B到C根據(jù)動(dòng)能定理則,所以
(2)從C出發(fā)后豎直方向自由落體,水平方向勻加速直線運(yùn)動(dòng),則,則
(3)最大壓力應(yīng)該在與豎直方向夾角為處,即
通過(guò)上述方程求解則,當(dāng)角度為45°時(shí),支持力取得最大值,即8.45N
考點(diǎn):動(dòng)能定理、圓周運(yùn)動(dòng)知識(shí)
點(diǎn)評(píng):本題考查了通過(guò)動(dòng)能定理求速度以及通過(guò)圓周運(yùn)動(dòng)、結(jié)合數(shù)理知識(shí)分析取得最大值的條件。

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,質(zhì)量為0.2Kg的物體帶電量為1×10-3C,從半徑為0.45m的光滑的1/4圓弧的絕緣滑軌上端由靜止下滑到底端,然后繼續(xù)沿水平面滑動(dòng).
(1)求物體滑到A點(diǎn)時(shí)的速度大小.
(2)若在OA的右側(cè)區(qū)域存在豎直向下的勻強(qiáng)電場(chǎng),場(chǎng)強(qiáng)E=103N/C,物體與水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.2,求物體在水平面上滑行的最大距離.
(3)若在OA的右側(cè)區(qū)域存在水平向左的勻強(qiáng)電場(chǎng),場(chǎng)強(qiáng)E=103N/C,物體與水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.2,求物體在水平面上滑行的路程.

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

(2011?安徽模擬)如圖所示,在E=1×103V/m的豎直勻強(qiáng)電場(chǎng)中,有一光滑的半圓形絕緣軌QPN與一水平絕緣軌道MN連接,半圓形軌道平面與電場(chǎng)線平行,P為QN圓弧的中點(diǎn),其半徑R=40cm,一帶正電q=10-4C的小滑塊質(zhì)量m=10g,與水平軌道間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.15,位于N點(diǎn)右側(cè)1.5m處,取g=10m/s2,求:
(1)要使小滑塊恰能運(yùn)動(dòng)到圓軌道的最高點(diǎn)Q,則滑塊應(yīng)以多大的初速度v0向左運(yùn)動(dòng)?
(2)這樣運(yùn)動(dòng)的滑塊通過(guò)P點(diǎn)時(shí)對(duì)軌道的壓力是多大?

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

如圖所示,一根水平光滑的絕緣直槽軌連接一個(gè)豎直放置的半徑為R=0.50m的絕緣光滑槽軌.槽軌處在垂直紙面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,磁感應(yīng)強(qiáng)度B=0.50T.有一個(gè)質(zhì)量m=0.10g,帶電量為q=+1.6×10-3C的小球在水平軌道上向右運(yùn)動(dòng).若小球恰好能通過(guò)最高點(diǎn),重力加速度g=10m/s2.試求:
(1)小球在最高點(diǎn)所受的洛倫茲力F;
(2)小球的初速度v0

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

精英家教網(wǎng)如圖所示,在豎直向下的勻強(qiáng)電場(chǎng)中有一絕緣的光滑軌道,一個(gè)帶負(fù)電的小球從斜軌上的A點(diǎn)由靜止釋放,沿軌道滑下,已知小球的質(zhì)量為m,電荷量為-q,勻強(qiáng)電場(chǎng)的場(chǎng)擻大小為E,斜軌道的傾角為a,圓軌跡道半徑為R,小球的重力大于受的電場(chǎng)力.
(1)求小球沿軌道滑下的加速度的大。
(2)若使小球通過(guò)圓軌道頂端的B點(diǎn),求A點(diǎn)距水平地露的高度h1,至少為多大;
(3)若小球從斜軌道h2=5R處由靜止到釋放.假設(shè)其能通過(guò)B點(diǎn).求在此過(guò)程中小球機(jī)械能的改變量.

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

(2007?湖北模擬)如圖所示,一根水平光滑的絕緣直槽軌連接一個(gè)豎直放置的半徑為R=0.50m的絕緣光滑槽軌.槽軌處在垂直紙面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,磁感應(yīng)強(qiáng)度B=0.50T.有一個(gè)質(zhì)量m=0.10g,帶電量為q=+1.6×10-3C的小球在水平軌道上向右運(yùn)動(dòng).若小球恰好能通過(guò)最高點(diǎn),則下列說(shuō)法正確的是( 。

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同步練習(xí)冊(cè)答案