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精英家教網 > 高中物理 > 題目詳情
（10分）一端彎曲的光滑絕緣桿ABD固定在豎直平面上，如圖所示，AB段水平，BD段是半徑為R的半圓弧，有一電荷量為Q的正點電荷固定在圓心O點。一質量為m、電荷量為q的帶正電小環套在光滑絕緣桿上，在大小為F的水平恒力作用下從C點由靜止開始運動，到B點時撤去恒力，小環繼續運動到達D點，已知CB間距為4R/3。（提示：根據電磁學有關知識，在某一空間放一電荷量為Q的正點電荷，則距離點電荷為r的某點的電勢為，其中k為靜電力常量，設無窮遠處電勢為零）。

（1）定性說明從C運動到D過程小環的電勢能如何變化
（2）小環在C點時加速度為多大
（3）求水平恒力F的最小值。
（1）從C運動到B過程電勢能增大；從B運動到D過程電勢能不變。
（2）
（3）

試題分析：（1）從C運動到B過程電場力對小環做負功，電勢能增大； （1分）
從B運動到D過程電場力不做功，電勢能不變。     （1分）
（2）對小環受力分析如圖，由牛頓第二定律，小環在C點時加速度a滿足

         （3分）
        （1分）
（3）小環剛好運動到達D點，水平恒力F的最小
C、D兩點的電勢差 （1分）
從C運動到D過程中由動能定理
         （2分）
解得水平恒力F的最小值           （1分）
練習冊系列答案
相關習題

科目：高中物理 來源：不詳 題型：計算題

如圖所示，質量為M=400g的鐵板固定在一根輕彈簧上方，鐵板的上表面保持水平。彈簧的下端固定在水平面上，系統處于靜止狀態。在鐵板中心的正上方有一個質量為m=100g的木塊，從離鐵板上表面高h=80cm處自由下落。木塊撞到鐵板上以后不再離開，兩者一起開始做簡諧運動。木塊撞到鐵板上以后，共同下降了l1=2.0cm時刻，它們的共同速度第一次達到最大值。又繼續下降了l2=8.0cm后，它們的共同速度第一次減小為零。空氣阻力忽略不計，重力加速度取g=10m/s2。求：

⑴ 若彈簧的彈力跟彈簧的形變量成正比，比例系數叫做彈簧的勁度，用k表示．求本題中彈簧的勁度k；
⑵ 從木塊和鐵板共同開始向下運動到它們的共同速度第一次減小到零的過程中，彈簧的彈性勢能增加了多少？
⑶在振動過程中，鐵板對木塊的彈力的最小值N是多少？

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

如圖所示，在光滑的水平面上，在水平拉力F的作用下小車向右加速運動時，物塊M相對小車靜止于豎直車廂壁上，當作用在小車上的水平拉力F增大時，（   ）
A．M所受摩擦力增大
B．車廂壁對物塊的彈力變大
C．物塊不能相對于車靜止
D．M所受的摩擦力不變

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

如圖所示，兩個半徑相同的半圓形光滑軌道置于豎直平面內，左右兩端點等高，分別處于沿水平方向的勻強電場和勻強磁場中.兩個相同的帶正電小球同時從兩軌道左端最高點由靜止釋放.M、N為軌道的最低點，則下列說法中正確的是（    ）
A．兩個小球到達軌道最低點的速度vM<vN
B．兩個小球第一次經過軌道最低點時對軌道的壓力FM>FN
C．小球第一次到達M點的時間大于小球第一次到達N點的時間
D．在磁場中小球能到達軌道的另一端最高處，在電場中小球不能到達軌道另一端最高處

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

如圖所示，兩個質量分別為m1＝2kg、m2＝3kg的物體A、B置于光滑的水平面上，中間用輕質彈簧連接．兩個大小分別為F1＝30 N、F2＝20N的水平拉力分別作用在A、B上，穩定后．

A．彈簧的彈力大小為30N
B．彈簧的彈力大小為26N
C．在突然撤去F2后的瞬間，A的加速度大小為5m/s2   
D．在突然撤去F1后的瞬間，A的加速度大小為13m/s2

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：計算題

（12分）如圖所示，光滑曲面AB與水平地面BC相切于B，豎直光滑半圓軌道CD與水平地面BC切于C，已知圓軌道半徑為R，BC長為4R，且表面粗糙，一滑塊從AB軌道上距地面4R高度處由靜止釋放，之后能夠通過圓軌道的最高點D，且對D處的壓力為0，求：

（1）若從曲面上距地2R高度處無初速釋放滑塊，滑塊將停在何處；
（2）若使滑塊通過D處后水平拋出，剛好擊中地面上的B點，應從AB軌道上離地面多高處由靜止釋放滑塊．

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

如圖甲所示，旋臂式起重機的旋臂保持不動，可沿旋臂“行走”的天車有兩個功能，一是吊著貨物沿豎直方向運動，而是吊著貨物沿旋臂水平運動，現天車吊著貨物正在沿水平方向向右勻速行駛，同時又啟動天車上的起吊電動機，使貨物沿豎直方向做勻加速運動，此時，我們站在地面上觀察到貨物運動的軌跡可能是圖乙中的(    )

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：計算題

（16分）如圖所示，半徑為、質量為m的小球用兩根不可伸長的輕繩a、b連接，兩輕繩的另一端系在一根豎直桿的A、B兩點上，A、 B兩點相距為l，當兩輕繩伸直后，A、B兩點到球心的距離均為l。當豎直桿以自己為軸轉動并達到穩定時（細繩a、b與桿在同一豎直平面內）。求：

（1）豎直桿角速度ω為多大時，小球恰離開豎直桿?
（2）輕繩a的張力Fa與豎直桿轉動的角速度ω之間的關系。

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：計算題

(16分) 如圖所示，ABC是固定在豎直平面內的絕緣圓弧軌道，圓弧半徑為．A點與圓心O等高，B、C點處于豎直直徑的兩端．PA是一段絕緣的豎直圓管，兩者在A點平滑連接，整個裝置處于方向水平向右的勻強電場中．一質量為、電荷量為的小球從管內與C點等高處由靜止釋放，一段時間后小球離開圓管進入圓弧軌道運動．已知勻強電場的電場強度（為重力加速度），小球運動過程中的電荷量保持不變，忽略圓管和軌道的摩擦阻力．求：

(1）小球到達B點時速度的大小；
(2）小球到達B點時對圓弧軌道的壓力；
(3）小球在圓弧軌道運動過程中速度最大為多少？

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同步練習冊答案
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