组卷网 > 高中物理综合库 > 力学 > 功和能 > 机械能守恒定律 > 机械能守恒定律的应用 > 机械能与曲线运动结合问题
题型:解答题 难度:0.65 引用次数:290 题号:21380946
如图所示,内壁光滑、内径很小的圆弧管固定在竖直平面内,圆弧的半径r=0.2m,在圆心O处固定一个电荷量Q绝对值为1×10-9C的点电荷。质量m=0.06kg、略小于圆管截面的带电小球q,从与O点等高的A点沿圆管内由静止运动到最低点B,到达B点小球刚好与圆弧没有作用力,然后从B点进入板距d=0.08m的两平行板电容器后刚好能在水平方向上做匀速直线运动,且此时电路中的电动机刚好能正常工作。已知电源的电动势为E=12V,内阻r1=1Ω,定值电阻R=6Ω,电动机的内阻rM=0.5Ω。重力加速度g=,静电力常量k=9.0×109N•m2/C2。球进入两板间后,圆心O处的电荷电量消失。求:
(1)圆心O处的点电荷Q和小球q的电性;
(2)小球到达B点时的速度大小;
(3)小球所带的电荷量;
(4)电动机的效率;

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(1)运动到B点时,物块的速度vB的大小;
(2)离开圆弧轨道前一瞬间,物块对轨道的压力大小;
(3)物块和轨道BC段间的动摩擦因数
(4)如图(a)所示,以A点的水平位置为坐标原点O,以水平向右为正方向,建立Ox轴。以BC为零势能面,在图(b)中画出物块机械能E随水平位置x变化的图。
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