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如圖所示,在水平向左的勻強電場中,有一光滑絕緣的導軌,導軌由水平部分AB和與它連接的的位于豎直平面的半圓軌道BC構成,AB長為L,圓軌道半徑為R.A點有一質量為m電量為+q的小球,以初速度v0水平向右運動而能進入圓軌道.若小球所受電場力與其重力大小相等,重力加速度為g,求:

⑴小球運動到B點時的速度vB

⑵小球能過C點而不脫離圓軌道,v0必須滿足的條件.

 ⑵


解析:

⑴如圖,球從A到B的過程中,由動能定理

(3分)

(3分)  故(3分)

⑵受力分析知,D點重力和電場力的合力沿半徑,軌道彈力N=0時小球速度最小,小球若能過D點則必過C點,則在D點

(2分)      (2分)

從B到D的過程中,由動能定理

(2分)

(2分)

即小球能過C點而不脫離圓軌道,v0必須滿足的條件

(2分)

練習冊系列答案
相關習題

科目:高中物理 來源: 題型:

如圖所示,在水平向左的勻強電場中,一帶電小球用絕緣輕繩(不可伸縮)懸于O點,平衡時小球位于A點,此時繩與豎直方向的夾角θ=53°,繩長為L,圖中BD水平,OC豎直.BO=CO=DO=L.
(1)將小球移到D點,讓小球由靜止自由釋放,求:小球首次經過懸點O正下方某位置時的速率.(計算結果可帶根號,取sin53°=0.8)
(2)將小球移到B點,給小球一豎直向下的初速度vB,小球到達懸點正下方C點時繩中拉力恰等于小球重力,求vB的大小.

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科目:高中物理 來源: 題型:

如圖所示,在水平向左的場強E=5×104V/m的勻強電場中有一表面光滑、與水平面成45°角的絕緣直桿AC,其下端(C端)距地面高度h=0.8m.有一質量為500g的帶電小環套在直桿上,正以某一速度v0沿桿勻速下滑,小環離開桿后正好通過C端的正下方P點處.(g取l0m/s2)求:
(1)小環帶正電還是負電?所帶電荷量的數值;
(2)小環離開直桿后運動的加速度大小;
(3)小環在直桿上勻速運動速度的大小v0
(4)小環運動到P點時的動能.

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科目:高中物理 來源: 題型:

如圖所示,在水平向左的勻強電場中,一根細線一端系一個質量為m的帶正電的小球,另一端固定在O點.現在讓細線水平繃直,小球從A點由靜止開始擺下,小球能達到并通過最低點B.則小球在最低點B處細線的拉力可能是(  )

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科目:高中物理 來源: 題型:

如圖所示,在水平向左的勻強電場中,一根長為L且不可伸長的絕緣細線一端拴一個質量為m帶負電的小球,另一端固定在O點.把小球拉到使細線水平的位置A,然后將小球由靜止釋放,小球沿弧線運動到細線與水平成θ=60°的位置B時速度為零.以下說法正確的是(  )

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科目:高中物理 來源: 題型:

精英家教網如圖所示,在水平向左、電場強度為E的勻強電場中,豎直固定著一根足夠長的粗糙絕緣桿,桿上套著一個質量為m、帶有電荷量-q的小圓環,圓環與桿間的動摩擦因數為μ.
(1)由靜止釋放圓環,圓環沿桿下滑,求圓環下滑過程中受到的摩擦力f;
(2)若在勻強電場E的空間內再加上磁感應強度為B、方向垂直紙面向里的勻強磁場,圓環仍由靜止開始沿桿下滑.求:
①圓環剛開始運動時加速度a0的大小;
②圓環下滑過程中的最大動能Ek

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