组卷网 > 高中物理综合库 > 电磁学 > 静电场 > 带电粒子在电场中的运动 > 带电微粒(计重力)在电场中的运动 > 带电物体(计重力)在匀强电场中的圆周运动
题型:解答题 难度:0.4 引用次数:637 题号:20381162
如图所示,光滑水平轨道与半径为R 的光滑竖直半圆轨道在B 点平滑连接,在过圆心O 的水平界面MN 的下方分布有水平向右的匀强电场,现将一质量为m、电荷量为 +q 的小球(可视为质点)从水平轨道上A 点由静止释放,小球运动到C 点离开半圆轨道后, 经界面MN上的P 点进入电场,已知P 点在A 点的正上方,整个运动过程小球的电荷量保 持不变,A B间的距离为2R, 重力加速度为g。求:
(1)匀强电场的电场强度E 的大小;
(2)小球在半圆轨道上运动的最大速率及轨道小球支持力的最大值;
(3)小球在水平轨道上的落点到A 点的距离。

相似题推荐

解答题 | 较难 (0.4)
名校
【推荐1】如图所示,离地面高H=0.8m的粗糙绝缘水平桌面上固定一个倾角为α=53°,长L=m的光滑绝缘斜面AB。斜面底端与桌子边缘间距离BC=m,一个半径R=1m的光滑绝缘圆形轨道竖直固定在水平地面上,整个装置处在竖直向上的匀强电场中,场强大小E=2.5×104V/m。现将一个可视为质点质量m=0.1kg带电量q=+1.0×10-5C的小球从斜面顶端A点由静止释放,忽略小球在斜面与桌面交接处的能量损失。小球离开桌面后恰从D点无碰撞地进入圆轨道,小球进入D点的同时放入圆心O处的另一小球立即带上Q=-1.0×10-5C的电荷(该小球不影响原电场的分布)。已知D点所在半径与竖直方向的夹角θ=37°,重力加速度g=10m/s2,静电力常量k=9×109N·m2·C2,试求∶
(1)小球运动至C点时速度vC的大小;
(2)小球与桌面间的动摩擦因数μ的大小;
(3)小球运动至圆轨道最低点M点时对轨道压力FN的大小。
2021-11-17更新 | 525次组卷
解答题 | 较难 (0.4)
【推荐2】如图甲所示,半径为R=1m的竖直光滑绝缘半圆形轨道固定在水平面上的B点,BC为其竖直直径,质量为m=80g的小物块N静止于B点。在同一水平面上有一轻弹簧,弹簧的左端固定在竖直挡板上,紧靠弹簧右端放置另一质量也为 的小物块M,开始在外力作用下小物块M静止在A点,弹簧处于压缩状态,AB之间的距离为 现撤去外力,M被弹簧弹出,运动到B点时与N发生碰撞,碰撞时间极短,碰后M、N结合为一个整体一起运动,结合体恰好能够通过C点飞出。已知小物块M与水平面间的动摩擦因数为μ=0.25,小物块M、N均视为质点,重力加速度g。求:
(1)开始弹簧的弹性势能Ep
(2)如图乙所示,在半圆轨道所在空间加一水平向左的匀强电场,电场强度大小为E=1.0×104 V/m,使静止在B点的小物块N带正电,电荷量为(M、N碰撞后电荷量不变),其他条件不变,通过计算说明碰撞后M、N的结合体能否到达C点。若能,请计算出到C点时的速度大小;若不能,请说明理由。
   
2023-12-21更新 | 290次组卷
解答题 | 较难 (0.4)
名校
【推荐3】如图所示,绝缘水平轨道与光滑绝缘竖直圆槽形轨道相切于A点,圆形轨道半径为R,水平轨道段长度也为R,竖直边界左侧分布有水平向左的匀强电场,场强。质量为m,带电量为的物块以水平方向速度M点进入电场,水平轨道段与物块的动摩擦因数,(重力加速度为g)。求:
(1)若物块的速度,物块经过圆形轨道最低点A时对轨道的压力大小;
(2)若要使物块能做完整的圆周运动,物块的速度需要满足什么条件。
2022-10-11更新 | 924次组卷
共计 平均难度:一般