如图所示,在竖直平面内固定的圆形绝缘轨道的圆心为、半径为、内壁光滑,、两点分别是圆轨道的最低点和最高点。该区间存在方向水平向右的匀强电场,一质量为的带电小球(可视为质点)恰好能静止在点,若在点给小球一个初速度使它在轨道内侧恰好能做完整的圆周运动(小球的电荷量不变),已知、、在同一直线上,它们的连线与竖直方向的夹角,重力加速度为g。求:
(1)小球所受的电场力的大小;
(2)小球做圆周运动,小球在点对轨道压力的大小。
(1)小球所受的电场力的大小;
(2)小球做圆周运动,小球在点对轨道压力的大小。
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更新时间:2021-10-29 13:03:55
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【推荐1】如图甲所示,质量的小球用一条不可伸长的细线连接,细线的另一端固定在悬点上,细线的长度,将小球拉至细线偏离竖直方向的角度处由静止释放,小球运动至最低点O时,与质量的物块发生弹性正碰,碰撞后立即对物块施加水平外力F,此后物块在足够大的光滑水平面上滑行,外力F的大小与物块到碰撞点的距离x的关系如图乙所示(以向右为正)。取重力加速度大小,,不计空气阻力,小球与物块均视为质点。求:
(1)小球与物块碰撞前瞬间小球的速度大小v;
(2)小球与物块碰撞后小球对细线的最大拉力;
(3)物块在水平面上运动的速度第一次为零时的位置到O点的距离s。
(1)小球与物块碰撞前瞬间小球的速度大小v;
(2)小球与物块碰撞后小球对细线的最大拉力;
(3)物块在水平面上运动的速度第一次为零时的位置到O点的距离s。
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【推荐2】如图所示,圆心为O、半径的圆形光滑管道的一部分ABC竖直固定在水平地面上,A、B分别为圆管道的最高点和最低点,A、O、B在同一直线上,OC与竖直方向所成的夹角,质量的小球(视为质点)由A点无初速度释放后沿管道下滑。忽略管道直径,重力加速度g取10m/s2,,,求:
(1)小球运动到C点时对轨道的压力大小;
(2)小球离开C点后到地面的最大高度。
(1)小球运动到C点时对轨道的压力大小;
(2)小球离开C点后到地面的最大高度。
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【推荐1】如图所示,滑块在恒定外力F=2mg的作用下从水平轨道上的A点由静止出发,到B点时撤去外力,又沿竖直面内的光滑半圆形轨道运动,且恰好通过轨道最高点C,滑块脱离半圆形轨道后又刚好落到原出发点A,求AB段与滑块间的动摩擦因数.(取g=10m/s2)
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【推荐2】如图所示,光滑水平面AB与竖直面内的半圆形导轨在B点相接,导轨半径为R,一个质量为m的物体将弹簧压缩至A点后由静止释放,在弹力作用下物体获得某一向右速度后脱离弹簧,当它经过B点的速度为,之后沿半圆形导轨向上运动恰能完成半个圆周运动到达C点,不计空气阻力,求:
(1)释放前弹簧的弹性势能;
(2)物体从B点运动至C点克服摩擦力做的功;
(3)如果圆弧轨道也光滑,为保证物块在轨道上运动过程始终不脱离轨道,弹簧弹性势能大小的取值范围。
(1)释放前弹簧的弹性势能;
(2)物体从B点运动至C点克服摩擦力做的功;
(3)如果圆弧轨道也光滑,为保证物块在轨道上运动过程始终不脱离轨道,弹簧弹性势能大小的取值范围。
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【推荐1】如图所示,竖直平面内有一水平向右的匀强电场,电场强度大小为,其中有一个半径为的竖直光滑圆环,现有一质量为m=0.08kg、电荷量为的带正电小球(可视为质点)在最低点A点,给小球一个初动能,让其恰能在圆环内做完整的圆周运动,不考虑小球运动过程中电荷量的变化。(已知,g取)求:
(1)小球所受电场力与重力的合力F;
(2)小球在A点的初动能。
(1)小球所受电场力与重力的合力F;
(2)小球在A点的初动能。
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【推荐2】如图,在直角坐标系xOy的第一象限内有一方向竖直向上的匀强电场E1;第四象限内(含y轴)有一方向水平向右、电场强度大小为的匀强电场;第二、三象限内(不含y轴)有一方向水平向左、电场强度大小为的匀强电场。一质量为m=0.1kg、电荷量为q=+1.0×10-3C的小球从坐标为(0,1)的A点以初速度沿x轴正方向进入第一象限,恰好从坐标为(2,0)的B点沿半圆形光滑绝缘轨道的切线方向进入第四象限,半圆形轨道的直径为图中BC线段,C点位于y轴负半轴上。过C点后小球即刻进入第二、三象限内足够长的粗糙绝缘斜面直轨道,斜面直轨道与半圆形轨道相切于C点,小球与斜面直轨道间的动摩擦因数为,小球可视为质点,重力加速度大小取g=10m/s2,求:
(1)小球到达B点时的速度和第一象限内匀强电场的电场强度大小E1;
(2)小球到达C点时对半圆形轨道的压力大小(结果可用根号表示);
(3)小球在斜面直轨道上运动的路程。
(1)小球到达B点时的速度和第一象限内匀强电场的电场强度大小E1;
(2)小球到达C点时对半圆形轨道的压力大小(结果可用根号表示);
(3)小球在斜面直轨道上运动的路程。
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【推荐3】如图所示,半径的光滑半圆形绝缘轨道BC竖直固定放置,与水平绝缘轨道AB相切于B点,O为圆心,P是轨道上与圆心О的等高点,半圆形轨道所在的平面内,有一均强电场,上边界正好沿OP所在的直线,电场强度,方向水平向右,质量、电量的带正电物块(视为质点),与水平轨道AB间的动摩擦因数,让物块从水平轨道AB上的某点M由静止开始释放,重力加速度,求:
(1)若物块运动到P点,半圆形轨道对其弹力为5N,M、B两点的距离为多少
(2)若物块在运动的过程中,不脱离半圆形轨道,M、B两点的距离范围为多少
(3)若M、B两点的距离为,则物体离开C点再次进入电场时与О点的距离为多少
(1)若物块运动到P点,半圆形轨道对其弹力为5N,M、B两点的距离为多少
(2)若物块在运动的过程中,不脱离半圆形轨道,M、B两点的距离范围为多少
(3)若M、B两点的距离为,则物体离开C点再次进入电场时与О点的距离为多少
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