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如圖所示,光滑絕緣的細圓管彎成半徑為R的半圓形,固定在豎直面內(nèi),管口B、C的連線水平,在BC下方有一水平向右的勻強電場,整個半圓細管均處在電場中。質(zhì)量為m、荷量為q的帶正電小球從B點正上方的A點自由下落,A、B兩點間的距離為2R。當小球到達圓管的最低點P時,對下方管壁的壓力大小等于其重力的9倍。重力加速度為g。

求:(1)勻強電場的電場強度大小。
(2)小球在管中運動的最大動能。

(1)  (2)

解析試題分析:(1)在P點: 可得
A→P     可得
(2)由于即電場力等于重力,所以小球動能最大的位置在小球到達PC中點(與O點連線與水平方向夾角為450位置)
由動能定理
考點:牛頓第二定律及動能定理。

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:計算題

(8分)一輛質(zhì)量為2t的汽車,其發(fā)動機的額定功率是75kw,當它在水平公路上勻速行駛時最大速度可達25m/s,設(shè)汽車阻力不變,問:
(1)當汽車以20m/s的速度勻速行駛時,發(fā)動機輸出功率是多少?
(2)當汽車以額定功率行駛,加速度a=2.25m/s2時,汽車的速度多大?

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科目:高中物理 來源: 題型:計算題

在方向水平的勻強電場中,絕緣細線的一端連著一個質(zhì)量為m的帶電小球,另一端懸掛于O點。將小球拿到A點(此時細線與電場方向平行)無初速釋放,已知小球擺到B點時速度為零,此時細線與豎直方向的夾角為θ=30°,求:

(1)小球速度最大的位置。
(2)小球速度最大時細線對小球的拉力。

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科目:高中物理 來源: 題型:計算題

(12分)如圖所示,水平絕緣軌道AB與處于豎直平面內(nèi)的半圓形絕緣光滑軌道BC平滑連接,半圓形軌道的半徑R=0.40m。軌道所在空間存在水平向右的勻強電場,電場強度E=1.0×104 N/C。現(xiàn)有一電荷量q=+1.0×10-4C,質(zhì)量m="0.10" kg的帶電體(可視為質(zhì)點),在水平軌道上的P點由靜止釋放,帶電體運動到圓形軌道最低點B時的速度vB=5.0m/s。已知帶電體與水平軌道間的動摩擦因數(shù)μ=0.50,重力加速度g=10m/s2。求:

(1)帶電體運動到圓形軌道的最低點B時,圓形軌道對帶電體支持力的大;
(2)帶電體在水平軌道上的釋放點P到B點的距離L1
(3)帶電體第一次經(jīng)過C點后,落在水平軌道上的位置到B點的距離L2。

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科目:高中物理 來源: 題型:計算題

(15分)如圖所示,水平光滑絕緣軌道MN的左端有一固定絕緣擋板,軌道所在空間存在水平向左、E=4×102N/C的勻強電場。一個質(zhì)量m=0.2kg、帶電荷量q=5.0×10-5C的滑塊(可視為質(zhì)點),從軌道上與擋板相距x1=0.2m的P點由靜止釋放,滑塊在電場力作用下向左做勻加速直線運動。當滑塊與擋板碰撞后滑塊沿軌道向右做勻減速直線運動,運動到與擋板相距x2=0.1m的Q點,滑塊第一次速度減為零。若滑塊在運動過程中,電荷量始終保持不變,求:

(1)滑塊由靜止釋放時的加速度大小a;
(2)滑塊從P點第一次達到擋板時的速度大小v;
(3)滑塊與擋板第一次碰撞的過程中損失的機械能ΔE。

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科目:高中物理 來源: 題型:計算題

(10分)如圖所示,A、B為一對平行板,板長為L,兩板距離為d,板間區(qū)域內(nèi)充滿著勻強磁場,磁感應(yīng)強度大小為B,方向垂直紙面向里,一個質(zhì)量為m,帶電荷量為+q的帶電粒子自靜止開始經(jīng)M、N兩平行金屬板間的電場加速后,從A、B兩板的中間沿垂直于磁感線的方向射入磁場。(不計粒子的重力)求:

(1)若粒子的初速度為0,M、N兩板間的電壓為U,求射出電場時粒子的速度?
(2)粒子以上述速度射入勻強磁場后做圓周運動的半徑是多大?
(3)MN兩極板間的電壓U應(yīng)在什么范圍內(nèi),粒子才能從磁場內(nèi)射出?

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科目:高中物理 來源: 題型:計算題

(10分)如圖所示,光滑絕緣的細圓管彎成半徑為R的半圓形,固定在豎直面內(nèi)、管口B、C的連線是水平直徑,現(xiàn)有一帶正電小球(可視為質(zhì)點)從B點正上方的A點自由下落,A、B兩點間距離為4R,從小球進入管口開始,整個空間中突然加上一個勻強電場,電場力在豎直方向的分力與重力大小相等、方向相反,結(jié)果小球從管口C處脫離圓管后,其運動軌跡經(jīng)過A點,設(shè)小球在運動過程中電荷量不變,重力加速度為g.求:

(1)小球到達B點的速度大;
(2)小球受到的電場力的大小和方向;
(3)小球經(jīng)過管口C處時對圓管壁的壓力.

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科目:高中物理 來源: 題型:計算題

如圖所示,在光滑水平地面上有一固定的擋板,擋板左端固定一個輕彈簧。現(xiàn)有一質(zhì)量M=3kg,長L=4m的小車AB(其中為小車的中點,部分粗糙,部分光滑)一質(zhì)量為m=1kg的小物塊(可視為質(zhì)點),放在車的最左端,車和小物塊一起以4m/s的速度在水平面上向右勻速運動,車撞到擋板后瞬間速度變?yōu)榱,但未與擋板粘連。已知車部分的長度大于彈簧的自然長度,彈簧始終處于彈性限度內(nèi),小物塊與車部分之間的動摩擦因數(shù)為0.3,重力加速度。求:

(1)小物塊和彈簧相互作用的過程中,彈簧具有的最大彈性勢能;
(2)小物塊和彈簧相互作用的過程中,彈簧對小物塊的沖量;
(3)小物塊最終停在小車上的位置距端多遠。

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科目:高中物理 來源: 題型:計算題

質(zhì)量均為m的三個帶電小球A、B、C放置在光滑絕緣的水平面上,相鄰球間的距離均為L,A球帶電量qA=+10q;B球帶電量qB=+q.若在C球上加一個水平向右的恒力F,如圖所示,要使三球能始終保持L的間距向右運動,則:


(1)C球帶電性質(zhì)是什么?
(2)外力F為多大?

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同步練習(xí)冊答案
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