如图所示,水平绝缘轨道AB与处于竖直平面内的半圆形绝缘光滑轨道BC平滑连接,半圆形轨道的半径R=0.4m,OD为半圆形轨道的半径且与AB平行。轨道所在空间存在水平向右的匀强电场,电场强度大小
。现有一电荷量q=+1.0×10-4C、质量m=0.2kg的带电体(可视为质点),在水平轨道上的P点由静止释放,带电体运动到半圆形轨道上D点时受到轨道的压力大小FN=13N。已知带电体与水平轨道间的摩擦因数
,取重力加速度大小g=10m/s2,不计空气阻力。求:
(1)带电体运动到D点时的速度大小
;
(2)释放点P到半圆形轨道最低点B的距离L1;
(8)带电体经过C点后,落在水平轨道上的位置到B点的距离L2。
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/3579e81869a8fba54faeed18b0aaf656.png)
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(1)带电体运动到D点时的速度大小
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/f695205ce07a9960cb486942e46b1121.png)
(2)释放点P到半圆形轨道最低点B的距离L1;
(8)带电体经过C点后,落在水平轨道上的位置到B点的距离L2。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2021/12/23/2878775385669632/2878838917865472/STEM/23a9c503-6449-4d35-8a48-913cf9baddea.png?resizew=276)
更新时间:2021-12-23 18:35:40
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解答题
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适中
(0.65)
【推荐1】如图所示,正三角形
位于竖直面内,
在同一水平线上。一质量为m、电荷量为q的带正电小球(可视为质点)从A点以某一初速度水平抛出,小球恰好经过N点。若在该带电小球运动的区域内加上竖直面内的匀强电场Ⅰ,仍将小球从A点以相同初速度水平抛出,小球从
连线上某点经过时速率与初速度大小相同;若在该带电小球运动的区域内加上竖直面内的匀强电场Ⅱ,同时在三角形
所包围的平面内固定放置一个点电荷(电荷量Q未知),仍将小球从A点以相同初速度水平抛出,小球恰好做圆周运动经过N、M点。已知正三角形的边长为L,重力加速度为g,静电力常量为k,不计空气阻力。求:
(1)小球的初速度大小
;
(2)满足条件的匀强电场Ⅰ的场强最小值的大小和方向;
(3)匀强电场Ⅱ的场强及点电荷的电荷量Q。
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/1885efcff0b903e314057dd153578600.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/411461db15ee8086332c531e086c40c7.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/f50b3ae183997b707d16eb4e7f6712fa.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/1885efcff0b903e314057dd153578600.png)
(1)小球的初速度大小
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/6f58888df91890a19a1aa7511d19703f.png)
(2)满足条件的匀强电场Ⅰ的场强最小值的大小和方向;
(3)匀强电场Ⅱ的场强及点电荷的电荷量Q。
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适中
(0.65)
【推荐2】长为L的轻质绝缘细线一端悬于
点,另一端系一质量为m、电荷量为
的小球(可视为质点),如图所示,在空间施加沿水平方向的匀强电场(图中未画出),小球静止在A点,此时细线与竖直方向夹角
,已知
,
,电场的范围足够大,重力加速度为g。
(1)求匀强电场的电场强度大小E和方向;
(2)保持细线始终张紧,将小球从A点拉起至与O点处于同一水平高度的B点,求此过程中静电力做的功W;
(3)将小球由B点静止释放,求小球通过最低点C时,细线对小球的拉力大小F。
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![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/2f00aeb4d140ce33f22d8c4d9271a97f.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/f776468cc3b79890dcf7bd2a68039b85.png)
(1)求匀强电场的电场强度大小E和方向;
(2)保持细线始终张紧,将小球从A点拉起至与O点处于同一水平高度的B点,求此过程中静电力做的功W;
(3)将小球由B点静止释放,求小球通过最低点C时,细线对小球的拉力大小F。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2024/1/20/e51ceca6-59f7-4f84-8061-6d0adcb5e91a.png?resizew=146)
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适中
(0.65)
【推荐1】空间中有场强大小为E的匀强电场,方向水平向右,如图所示。一质量为m、可视为质点的带电小球,从O点竖直向上抛出,此时动能为
,经过一段时间小球再次与O点高度相同时动能为5Ek0,不计空气阻力,已知重力加速度大小为g。求:
(1)小球到达最高点时所用的时间;
(2)小球的电荷量;
(3)此过程中小球动能的最小值。
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/c165b32b88e9544906acc351e10c7abd.png)
(1)小球到达最高点时所用的时间;
(2)小球的电荷量;
(3)此过程中小球动能的最小值。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/9/12/1544c584-47cc-4fde-b2c3-74cf4461a72d.png?resizew=164)
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适中
(0.65)
【推荐2】如图所示,在足够高的竖直绝缘挡板上A点,以水平速度v0向左抛出一个质量为m、电荷量为q的带正电小球。由于空间存在水平向右、场强大小为E的匀强电场,小球抛出后经过一段时间到达板面上位于A点正下方的B点,重力加速度为g。求:
(1)小球运动过程中离挡板的最大水平距离x;
(2)板上A、B两点间的距离y;
(3)小球运动过程中最小速度v的大小。
(1)小球运动过程中离挡板的最大水平距离x;
(2)板上A、B两点间的距离y;
(3)小球运动过程中最小速度v的大小。
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