如图所示,一质量为m1=1kg,带电荷量为q=+0.5C的小球以速度v0=3m/s,沿两正对带电平行金属板(板间电场可看成匀强电场)左侧某位置水平向右飞入,极板长0.6m,两极板间距为0.5m,不计空气阻力,小球飞离极板后恰好由A点沿切线落入竖直光滑圆弧轨道ABC,圆弧轨道ABC的形状为半径R<3m的圆截去了左上角127°的圆弧,CB为其竖直直径,在过A点竖直线OO′的右边界空间存在竖直向下的匀强电场,电场强度为E=10V/m。(g=10m/s2)求:
(1)在A点,小球的竖直分速度大小
?
(2)两极板间的电势差大小U?
(3)欲使小球在圆弧轨道运动时不脱离圆弧轨道,求半径R应满足的条件。(本小题结果可以用分数表示)
(1)在A点,小球的竖直分速度大小
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(2)两极板间的电势差大小U?
(3)欲使小球在圆弧轨道运动时不脱离圆弧轨道,求半径R应满足的条件。(本小题结果可以用分数表示)
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更新时间:2020-10-05 12:50:09
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【推荐1】有一匀强电场,其场强为E,方向竖直向下.把一个半径为r的光滑绝缘环,竖直置于电场中,环面平行于电场线,环的顶点A穿有一个质量为m、电量为q(q>0)的空心小球,如图所示.当小球由静止开始从A点下滑到最低点B时,小球受到环的压力多大?
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2018/1/8/1855712705937408/1856068955627520/STEM/f0ed9fd4e4804c2ebb8779237ab842f7.png?resizew=80)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2018/1/8/1855712705937408/1856068955627520/STEM/f0ed9fd4e4804c2ebb8779237ab842f7.png?resizew=80)
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【推荐2】如图所示,半径为R的半圆光滑绝缘轨道固定在竖直面内,O、B两点为轨道直径的两端且位于同一水平直线上,圆轨道上的A点位于其圆心的正下方,以O为坐标原点建立直角坐标系xOy。将一质量为m的小球以一定的初动能自O点竖直向下抛出并进入圆弧轨道,小球通过A点时对轨道的压力大小为4mg。使此小球带电,电荷量为
,同时加一匀强电场,场强方向在xoy平面内,现从O点以同样的初动能竖直向下抛出此带电小球,该小球通过A点时的动能是初动能的3倍,且对轨道压力的大小为3mg;若该小球再次从O点沿竖直向下方向抛出,抛出的动能为上次抛出时初动能的
,小球将与轨道相碰。重力加速度大小为g。求:
(1)无电场时,小球达到A点时的动能与初动能的比值;
(2)电场强度的大小和方向;
(3)小球与轨道第一次碰撞的位置坐标。
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(1)无电场时,小球达到A点时的动能与初动能的比值;
(2)电场强度的大小和方向;
(3)小球与轨道第一次碰撞的位置坐标。
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【推荐1】如图所示,桌面固定一半径
的
圆弧,圆弧下端与光滑水平桌面相切,桌面距地面高
,桌子右侧足够大的区域内存在方向水平向左,大小
的匀强电场。现将一带正电
、质量
的小球,由圆弧最高端静止释放,小球滑至圆弧最低端速度为
(重力加速度
取
,小球运动过程中电荷量不变),
(1)小球沿圆弧下滑过程中,克服摩擦力做的功是多少?
(2)小球滑离桌面后,碰撞地面前,水平位移最大值是多少?
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/5434d48bebaa5a1a09672dd7ac3d7060.png)
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(1)小球沿圆弧下滑过程中,克服摩擦力做的功是多少?
(2)小球滑离桌面后,碰撞地面前,水平位移最大值是多少?
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2022/3/12/2941786196459520/2942368866041856/STEM/139cd912-2b42-4c65-b221-a45f4accedbe.png?resizew=196)
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【推荐2】如图,虚线下方有足够大的场强大小E=5.0×103 V/m和上方场强为
的匀强电场,方向均水平向右.质量均为m=1.5×10-2kg的A、B小球,其中B球为绝缘小球且不带电,被长为R的绝缘丝线悬挂在O点刚好静止在虚线上, A球带电荷量为qA=+6.0×10-6C,在竖直平面内的以某一初速度v竖直进入电场,运动到B点速度刚好水平,同时与B球发生正碰并立即粘在一起围绕O点做半径为R=0.7m完整的圆周运动,假设甲、乙两球可视为质点,g取10 m/s2.(sin53°=0.8,cos53°=0.6)
(1)假设初速度v=20m/s ,试求小球A与B球碰撞前能运动的水平位移的大小和整个过程中电场力对小球做功的最大值.
(2)如果小球刚好能做完整的圆周运动,试求碰撞前A球的最小速度和绳子所受的最大拉力分别多大.
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(1)假设初速度v=20m/s ,试求小球A与B球碰撞前能运动的水平位移的大小和整个过程中电场力对小球做功的最大值.
(2)如果小球刚好能做完整的圆周运动,试求碰撞前A球的最小速度和绳子所受的最大拉力分别多大.
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