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        1. 精英家教網(wǎng)如圖所示,豎直平面內(nèi)
          1
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          光滑圓弧軌道半徑為R,等邊三角形ABC的邊長為L,頂點(diǎn)C恰好位于圓周最低點(diǎn),CD是AB邊的中垂線.在A、B兩頂點(diǎn)上放置一對等量異種電荷.現(xiàn)把質(zhì)量為m帶電荷量為+Q的小球由圓弧的最高點(diǎn)M處靜止釋放,到最低點(diǎn)C時(shí)速度為v0.不計(jì)+Q對原電場的影響,取無窮遠(yuǎn)處為零電勢,靜電力常量為k,則( 。
          A、小球在圓弧軌道上運(yùn)動過程機(jī)械能守恒
          B、C點(diǎn)電勢比D點(diǎn)電勢高
          C、M點(diǎn)電勢為
          1
          2Q
          (m
          v
          2
          0
          -2mgR)
          D、小球?qū)壍雷畹忘c(diǎn)C處的壓力大小為 mg+m
          v
          2
          0
          R
          +2k
          Qq
          L2
          分析:此題屬于電場力與重力場的復(fù)合場,根據(jù)機(jī)械能守恒和功能關(guān)系即可進(jìn)行判斷.
          解答:解:A、小球在圓弧軌道上運(yùn)動重力做功,電場力也做功,不滿足機(jī)械能守恒適用條件,故A錯(cuò)誤;
          B、CD處于AB兩電荷的等勢能面上,且兩點(diǎn)的電勢都為零,故B錯(cuò)誤;
          C、M點(diǎn)的電勢等于
          Ep
          q
          =
          1
          2
          mv02-mgR
          Q
          =
          1
          2Q
          (mv02-mgR)
          ,故C正確;
          D、小球?qū)壍雷畹忘c(diǎn)C處時(shí),電場力為k
          Qq
          L2
          ,故對軌道的壓力為mg+m
          v02
          R
          +k
          Qq
          L2
          ,故D錯(cuò)誤;
          故選:C
          點(diǎn)評:此題的難度在于計(jì)算小球到最低點(diǎn)時(shí)的電場力的大小,難度不大.
          練習(xí)冊系列答案
          相關(guān)習(xí)題

          科目:高中物理 來源: 題型:

          如圖所示,豎直平面內(nèi)有一段不光滑的斜直軌道與光滑的圓形軌道相切,切點(diǎn)P與圓心O的連線與豎直方向的夾角為θ=60°,圓形軌道的半徑為R,一質(zhì)量為m的小物塊從斜軌道上A點(diǎn)由靜止開始下滑,然后沿圓形軌道運(yùn)動,A點(diǎn)相對圓形軌道底部的高度h=7R,物塊通過圓形軌道最高點(diǎn)c時(shí),與軌道間的壓力大小為3mg.求:
          (1)物塊通過軌道最高點(diǎn)時(shí)的速度大?
          (2)物塊通過軌道最低點(diǎn)B時(shí)對軌道的壓力大小?
          (3)物塊與斜直軌道間的動摩擦因數(shù)μ=?

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          科目:高中物理 來源: 題型:

          如圖所示,豎直平面內(nèi)的3/4圓弧形光滑軌道ABC,其半徑為R,A端與圓心O等高,B為軌道最低點(diǎn),C為軌道最高點(diǎn).AE為水平面,一小球從A點(diǎn)正上方由靜止釋放,自由下落至A點(diǎn)進(jìn)入圓軌道并恰能到達(dá)C點(diǎn).求:
          (1)落點(diǎn)D與O點(diǎn)的水平距離S;
          (2)釋放點(diǎn)距A點(diǎn)的豎直高度h;
          (3)若小球釋放點(diǎn)距離A點(diǎn)的高度為H,假設(shè)軌道半徑R可以改變,當(dāng)R取多少時(shí),落點(diǎn)D與圓心O之間的距離最大,并求出這個(gè)最大值.

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          科目:高中物理 來源: 題型:

          如圖所示的豎直平面內(nèi)有范圍足夠大,水平向左的勻強(qiáng)電場,在虛線的左側(cè)有垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場,磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B,一絕緣軌道由兩段直桿和一半徑為R的半圓環(huán)組成,固定在紙面所在的豎直平面內(nèi),PQ、MN水平且足夠長,半圓環(huán)MAP的磁場邊界左側(cè),P、M點(diǎn)在磁場邊界線上.現(xiàn)在有一質(zhì)量為m、帶電荷量為+q的中間開孔的小環(huán)穿在MN桿上,可沿軌道運(yùn)動,它所受電場力為重力的
          34
          倍.不計(jì)一切摩擦.現(xiàn)將小球從M點(diǎn)右側(cè)的D點(diǎn)由靜止釋放,DM間距離x0=3R.
          (1)求小球第一次通過與O等高的A點(diǎn)時(shí)的速度vA大小,及半圓環(huán)對小球作用力N的大。
          (2)小球的半圓環(huán)所能達(dá)到的最大動能Ek

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          科目:高中物理 來源: 題型:

          精英家教網(wǎng)如圖所示,豎直平面內(nèi)有一固定的光滑橢圓大環(huán),其長軸長BD=4L、短軸長AC=2L.勁度系數(shù)為k的輕彈簧上端固定在大環(huán)的中心O,下端連接一個(gè)質(zhì)量為m、電荷量為q、可視為質(zhì)點(diǎn)的小環(huán),小環(huán)剛好套在大環(huán)上且與大環(huán)及彈簧絕緣,整個(gè)裝置處在水平向右的勻強(qiáng)電場中.將小環(huán)從A點(diǎn)由靜止釋放,小環(huán)運(yùn)動到B點(diǎn)時(shí)速度恰好為0.已知小環(huán)在A、B兩點(diǎn)時(shí)彈簧的彈力大小相等,則(  )
          A、小環(huán)從A點(diǎn)運(yùn)動到B點(diǎn)的過程中,彈簧的彈性勢能先減小后增大
          B、小環(huán)從A點(diǎn)運(yùn)動到B點(diǎn)的過程中,小環(huán)的電勢能一直增大
          C、電場強(qiáng)度的大小E=
          mg
          q
          D、小環(huán)在A點(diǎn)時(shí)受到大環(huán)對它的彈力大小F=mg+
          1
          2
          kL

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          科目:高中物理 來源: 題型:

          精英家教網(wǎng)如圖所示,豎直平面內(nèi)的光滑絕緣軌道由斜面部分AB和圓弧部分BC平滑連接,且圓弧軌道半徑為R,整個(gè)軌道處于水平向右的勻強(qiáng)電場中.一個(gè)帶正電的小球(視為質(zhì)點(diǎn))從斜軌道上某一高度處由靜止釋放,沿軌道滑下(小球經(jīng)過B點(diǎn)時(shí)無動能損失),已知小球的質(zhì)量為m,電量為q,電場強(qiáng)度E=
          mgq
          ,求:
          (1)小球到達(dá)圓軌道最高點(diǎn)C時(shí)速度的最小值?
          (2)小球到達(dá)圓軌道最高點(diǎn)C速度最小值時(shí),在斜面上釋放小球的位置距離地面有多高?(結(jié)論可以用分?jǐn)?shù)表示)

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          同步練習(xí)冊答案