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:903 题号:7102518
如图所示,BCDG 是光滑绝缘的 3/4 圆形轨道,位于竖直平面内.轨道半径为 R,下端 与水平绝缘轨道在 B 点平滑连接,整个轨道处在水平向左的匀强电场中.现有一质量为 m、 带正电的小滑块(可视为质点)置于水平轨道上,滑块受到的电场力大小为 3mg/4,滑块与水平轨道间的动摩擦因数ì = 0.5,重力加速度为 g.求:

(1)若滑块从水平轨道上距离 B 点 s=3R 的 A 点由静止释放,滑块到达与圆心等高的 C 点时速度为多大?
(2)求滑块在圆形轨道上能达到的最大速度值,以及在最大速度位置处滑块对轨道作用力 的大小

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【推荐1】如图所示,竖直平面内有一半径为L,圆心为O的圆,AB为水平直径,CD为竖直直径。长为L的轻质细线一端系小球,另一端固定在圆心O。可视为质点的小球的带电量为+q、质量为m方向水平向右、场强大小为E的匀强电场与圆平面平行,且qE=mg
(1)若小球从C点静止释放,在运动过程中,细线与竖直方向的最大夹角是多少?
(2)要使小球做完整的圆周运动,在C点小球至少应该以多大的速度水平抛出?
(3)若小球从A点静止释放,经过B点时绳子的拉力是多少?
(4)若小球从A点以竖直上抛,再次经过圆周时的位置?
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【推荐2】如图所示,AC水平轨道上AB段光滑,BC段粗糙,且LBC=2m,CDF为固定在竖直平面内半径为R=0.2m的光滑半圆轨道,两轨道相切于C点,CF右侧有电场强度E=2×10³N/C的匀强电场,方向水平向右。一根轻质绝缘弹簧水平放置,一端固定在A点,另一端与带负电的滑块P(可视为质点)接触但不连接,弹簧原长时滑块在B点。现向左压缩弹簧后由静止释放,已知滑块P的质量为m=0.2kg,电荷量为q=-1.0×10-3C,与轨道BC间的动摩擦因数为μ=0.2,忽略滑块P与轨道间的电荷转移。已知g=10m/s²。
(1)若滑块P运动到F点的瞬间对轨道压力为3N,求滑块运动到与O点等高的D点时对轨道的压力;
(2)欲使滑块Р能进入圆轨道而且在进入圆轨道后不脱离圆轨道(即滑块只能从C点或者F点离开半圆轨道),求弹簧最初释放的弹性势能的取值范围。(结果可用根号表示)
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【推荐3】如图所示,在水平向右的匀强电场中,一个质量为、电量为的小球,用长为的绝缘细线悬挂于点,当小球静止在点,此时细线与竖直方向夹角。现给小球一个垂直于悬线的初速度,使小球恰好能在竖直平面内做圆周运动。试求:
(1)小球速度的最小值。
(2)小球在点的初速度。
(3)小球机械能的最小值(设圆周运动的最低点为重力势能的零点)。
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