如图所示,光滑水平面上竖直固定有一半径为R的光滑绝缘圆弧轨道BC,水平面AB与圆弧BC相切于B点,O为圆心,OB竖直,OC水平,空间有水平向右的匀强电场。一质量为m、电荷量为q的带正电绝缘小球自A点由静止释放,小球沿水平面向右运动,AB间距离为2R,匀强电场的电场强度,重力加速度大小为g,不计空气阻力。
(1)小球到达C点时对轨道的压力为多大?
(2)小球从A点开始,经过C点脱离轨道后上升到最高点过程中,小球的电势能怎样变化?
(1)小球到达C点时对轨道的压力为多大?
(2)小球从A点开始,经过C点脱离轨道后上升到最高点过程中,小球的电势能怎样变化?
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更新时间:2022-08-29 22:36:43
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解题方法
【推荐1】如图所示,位于竖直平面上的圆弧光滑轨道,半径为,沿水平方向,沿竖直方向,圆弧轨道上端距地面高度为,质量为的小球从静止释放,到达点时速度大小为,最后落在地面点处,不计空气阻力。求
(1)小球刚运动到点时,对轨道的压力多大?
(2)小球落地点与的水平距离为多少?
(3)比值为多少时,小球落地点与点的水平距离最大?最大值为多少?
(1)小球刚运动到点时,对轨道的压力多大?
(2)小球落地点与的水平距离为多少?
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【推荐2】光滑水平面与竖直面内的粗糙半圆形导轨在B点平滑连接,导轨半径为,一个质量的小物块在A点以的速度向B点运动,如图所示,,物块沿圆形轨道通过最高点C后做平抛运动,最后恰好落回出发点A(g取),求:
(1)物块在C点时的速度大小;
(2)物块在C点处对轨道的压力;
(3)物块从B到C过程中克服摩擦力做的功。
(1)物块在C点时的速度大小;
(2)物块在C点处对轨道的压力;
(3)物块从B到C过程中克服摩擦力做的功。
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【推荐3】如图所示的水平地面上有a、b、O三点。将一条轨道固定在竖直平面内,粗糙的ab段水平,bcde段光滑,cde是以O为圆心,R为半径的一段圆弧,可视为质点的物块A和B紧靠在一起,中间夹有少量炸药,静止于b处,A的质量是B的2倍。某时刻炸药爆炸,两物块突然分离,分别向左、右沿轨道运动。B到最高点d时速度沿水平方向,此时轨道对B的支持力大小等于B所受重力的,A与ab段的动摩擦因数为μ,重力加速度g,求:
(1)物块B在d点的速度大小;
(2)物块A滑行的距离s;
(3)物块B从脱离轨道后到落到水平地面所用的时间。
(1)物块B在d点的速度大小;
(2)物块A滑行的距离s;
(3)物块B从脱离轨道后到落到水平地面所用的时间。
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【推荐1】餐桌转盘上放置了一只碗,碗的质量为m,碗的半径为R,距离转盘中心距离为r,R远小于r。用手转一下转盘,转盘立即转动起来,需经过很长时间后停止,碗与转盘始终保持相对静止,重力加速度为g,转盘与碗之间的最大静摩擦力为,求:
(1)转盘以角速度转动时,碗受到的摩擦力;
(2)转盘从角速度减小到的过程中,转盘对碗做了多少功?
(3)若碗里有一光滑小球(球的质量远小于碗的质量),在转盘转动后,球立即与碗一起做圆周运动,球离碗底的最大高度。
(1)转盘以角速度转动时,碗受到的摩擦力;
(2)转盘从角速度减小到的过程中,转盘对碗做了多少功?
(3)若碗里有一光滑小球(球的质量远小于碗的质量),在转盘转动后,球立即与碗一起做圆周运动,球离碗底的最大高度。
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【推荐2】如图所示,半为R=0.4m半圆形绝缘光滑轨道BC与水平绝缘粗糙的轨道AB在B点平滑连接,轨道AB上方有电场强度大小为E=1.O×104N/C,方向向左的匀强电场。现有一质量m=0.1kg、电荷量q=+1.0×10-4C的带电体(可视为质点),在水平轨道上的P点由静止释放,若带电体恰好可以沿圆弧轨道运动到C点,并在离开C点后,落回到水平面上的D点(图中未画出),重力加速度g=10m/s2。求:
(1)带电体运动到圆形轨道B点时对轨道的压力大小;
(2)带电体落回到水平面上的D点到B点的距离;
(3)带电体从开始运动到落回到水平面整个过程中的最大动能(结果保留三位有效数字)。
(1)带电体运动到圆形轨道B点时对轨道的压力大小;
(2)带电体落回到水平面上的D点到B点的距离;
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【推荐1】如图所示的在水平方向的匀强电场中,用长为的绝缘细线,拴一质量为、电荷量为的正电小球,线的上端固定,开始时将球拉成水平,突然松开后,小球由静止开始向下摆动,当细线转过角时的速度恰好为零,已知重力加速度为。问:
(1)A、B两点间的电势差为多少?
(2)小球从A运动到B的过程中,最大拉力为多少。
(1)A、B两点间的电势差为多少?
(2)小球从A运动到B的过程中,最大拉力为多少。
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【推荐2】如图所示,半径为R的光滑绝缘环形轨道竖直放置,在圆轨道的最低点B处固定一带电小球,另有质量为m的带电小球穿在圆环上,从A点(水平最右端)处无初速释放。若小球运动到C点时获得最大速度,其大小为,且。重力加速度为g。求:
(1)小球在C点时对轨道的压力;
(2)小球在A时的加速度;
(3)小球从A点运动到C点的过程中电场力所做的功。
(1)小球在C点时对轨道的压力;
(2)小球在A时的加速度;
(3)小球从A点运动到C点的过程中电场力所做的功。
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【推荐3】重庆一中某同学设计的一款带电粒子加速器如图所示,一光滑绝缘圆轨道位于竖直平面内,半径为。以圆轨道的圆心O为原点,在环面内建立平面直角坐标系,在第四象限加一竖直向下的匀强电场,第三象限加水平向左的匀强电场(大小未知)。一带电量为、质量的小球,从x坐标轴上的b点由静止释放,小球刚好能顺时针沿圆轨道做圆周运动。已知,重力加速度g取10m/s2,小球在运动中电荷量不变。求:
(1)第三象限的电场强度的大小;
(2)第二次到达最高点a时,小球受到轨道的弹力:
(3)带电小球在被加速的第一圈中,最大动能是多大?
(1)第三象限的电场强度的大小;
(2)第二次到达最高点a时,小球受到轨道的弹力:
(3)带电小球在被加速的第一圈中,最大动能是多大?
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