【題目】如圖所示，光滑絕緣的四分之三圓形軌道BCDG位于豎直平面內(nèi)，軌道半徑為R，下端與水平絕緣軌道在B點平滑連接，整個軌道處在水平向左的勻強(qiáng)電場中，現(xiàn)有一質(zhì)量為m、帶正電的小滑塊（可視為質(zhì)點）置于水平軌道上，滑塊受到的電場力大小為mg，滑塊與水平軌道間的動摩擦因數(shù)為0.5，重力加速度為g，求：

（1）若滑塊從水平軌道上距離B點s=3R的A點由靜止釋放，求滑塊到達(dá)圓心O等高的C點的速度大小

（2）在（1）的情況下，求滑塊到達(dá)C點時對軌道的作用力大小

（3）若滑塊從水平軌道上距B點為的某點由靜止釋放，使滑塊沿圓軌道滑行過程中不脫離圓軌道，求的范圍

【答案】（1）（2）（3）或者

【解析】

試題分析：（1）設(shè)滑塊到達(dá)C點時的速度為v，由動能定理有

又因為，聯(lián)立兩式解得：；

（2）設(shè)滑塊到達(dá)C點時受到軌道的作用力大小為F，則，

又因為，解得：；

（3）先將重力和電場力合成，合力為：

其中：，故方向與豎直方向成37°角斜向左下方；

臨界一：如圖，如果是到達(dá)F點返回，根據(jù)動能定理，有：

臨界二：滑塊到達(dá) 等效重力場的最高點G，根據(jù)牛頓第二定律，有： ①

從A到G過程，根據(jù)動能定理，有：②

聯(lián)立解得：或者

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】氣缸長為L=1m（氣缸的厚度可忽略不計），固定在水平面上，氣缸中有橫截面積為S=100cm2的光滑活塞，活塞封閉了一定質(zhì)量的理想氣體，當(dāng)溫度為t=27℃，大氣壓為p0=1×105Pa時，氣柱長度為L0=0.4m�，F(xiàn)緩慢拉動活塞，假設(shè)拉力能夠達(dá)到的最大值為F=500N，求：

①如果溫度保持不變，能否將活塞從氣缸中拉出？（通過計算說明）

②保持拉力最大值不變，氣缸中氣體溫度至少為多少攝氏度時，才能將活塞從氣缸中拉出？

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】有三個相同的物體疊放在一起，置于粗糙水平地面上，物體之間不光滑，如圖所示，現(xiàn)用一水平力作用在乙物體上，物體仍保持靜止，下列說法正確的是（ ）

A. 丙受到地面的摩擦力大小為，方向水平向左

B. 甲受到水平向右的摩擦力作用

C. 乙對丙的摩擦力大小為，方向水平向右

D. 丙對乙的摩擦力大小為，方向水平向右

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，虛線AB和CD分別為橢圓的長軸和短軸，相交于O點，兩個等量異種點電荷分別處于橢圓的兩個焦點M、N上，下列說法中正確的是（ ）

A. A、B兩處電勢、場強(qiáng)均相同

B. C、D兩處電勢、場強(qiáng)均相同

C. 在虛線AB上O點的場強(qiáng)最大，在虛線CD上O點的場強(qiáng)也最大

D. 帶負(fù)電的試探電荷在O處的電勢能小于在B處的電勢能

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】一個足夠長的絕緣斜面，傾角為θ，置于勻強(qiáng)磁場中，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，方向垂直于紙面向里，與水平面平行，如圖所示，現(xiàn)有一帶電荷量為q，質(zhì)量為m的小球在斜面頂端由靜止開始釋放，小球與斜面間的動摩擦因數(shù)為μ，則

A. 如果小球帶正電，小球在斜面上的最大速度為

B. 如果小球帶正電，小球在斜面上的最大速度為

C. 如果小球帶負(fù)電，小球在斜面上的最大速度為

D. 如果小球帶負(fù)電，小球在斜面上的最大速度為

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，a、b兩點為負(fù)點電荷Q的電場中以Q為圓心的同一圓周上的兩點，a、c兩點為同一條電場線上的兩點，則以下說法中正確的是（　　）

A. 同一試探電荷在a、b兩點所受電場力相同

B. a、b兩點場強(qiáng)大小相等

C. a、c兩點場強(qiáng)大小關(guān)系為Ea＞Ec

D. a、c兩點電勢相等

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖甲所示，有一磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B、垂直紙面向外的勻強(qiáng)磁場，磁場邊界OP與水平方向夾角為45°，緊靠磁場右上邊界放置長為L，間距為d的平行金屬板M、N，磁場邊界上的O點與N板在同一水平面上，O1、O2是電場左右邊界中點．在兩板間存在如圖乙所示的交變電場（取豎直向下為正方向）．某時刻從O點豎直向上同時發(fā)射兩個相同的粒子a和b，質(zhì)量為m，電量為+q，初速度不同．粒子a在圖乙中的t=時刻，從O1點水平進(jìn)入板間電場運動，由電場中的O2點射出．粒子b恰好從M板左端進(jìn)入電場．（不計粒子重力和粒子間相互作用，電場周期T未知）

求：（1）粒子a、b從磁場邊界射出時的速度va、vb；

（2）粒子a從O點進(jìn)入磁場到射出O2點運動的總時間；

（3）如果交變電場的周期，要使粒子b能夠穿出板間電場，求這電場強(qiáng)度大小E0滿足的條件．

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示的電路中，兩平行金屬板A、B水平放置，兩板間距離d＝40 cm。電源電動勢E＝24V，內(nèi)電阻r＝1 Ω，電阻R1＝6 Ω。閉合開關(guān)S，待電路穩(wěn)定后，將一帶正電的小球從A板小孔上方10 cm處自由釋放，若小球帶電荷量q＝1×10-2C，質(zhì)量為m＝10-2 kg，不考慮空氣阻力，g取10 m/s2。那么，

（1）滑動變阻器接入電路的阻值R2為多大時，小球恰能到達(dá)B板

（2）若將B板向上移動，使兩板間的距離減小為原來的一半，帶電小球從仍從原處釋放，是否能到達(dá)B板？若能，求出到達(dá)B板時的速度；若不能，求出小球離B板的最小距離。

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】某同學(xué)在“探究平拋運動的規(guī)律”時做了以下操作。
（1）先采用圖甲所示裝置，用小錘打擊彈性金屬片，金屬片把球A沿水平方向彈出，同時B球被松開自由下落，觀察到兩球同時落地。改變小錘打擊力的大小，即可改變球A被彈出時的速度，兩球仍然同時落地，這說明_________________________ 。

（2）為了得到平拋運動的軌跡，可以采用描跡法，也可以采用拍攝閃光照片的方法。
I. 如果采用描跡法描繪小球平拋運動的軌跡，實驗時按圖a安裝好器材，需注意斜槽末端________，為了讓小球多次重復(fù)同一平拋軌跡，每次小球需從________位置上滾下。
II. 采用拍攝閃光照片的方法，得到的閃光照片示意圖如圖b所示，對照片中小球的位置進(jìn)行測量，可得1與4閃光點豎直距離為15cm，4與7閃光點豎直距離為25cm，各閃光點之間水平距離均為5cm．則各閃光點之間的時間間隔為_________s；小球拋出時的速度大小為________m/s；拋出點距閃光點1的豎直距離為__________cm。(不計空氣阻力，g取10m/s2)

查看答案和解析>>

同步練習(xí)冊答案