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如圖所示,ab是半徑為R的圓的一條直徑,該圓處于勻強電場中,場強大小為E,方向平行于圓平面.在圓周平面內,將一帶正電q的小球從a點以相同的動能拋出,拋出方向不同時,小球會經過圓周上不同的點,在這些所有的點中,經過 c點時小球的動能最大.已知∠cab=30°,若不計重力和空氣阻力,則電場的方向為( 。
分析:由題,小球在勻強電場中,從a點運動到c點,根據動能定理,分析什么條件下電場力做功最多,小球到達c點的小球動能最大.
勻強電場中電場力做功公式W=qEd,d是沿電場方向兩點間的距離.
解答:解:依題,從C點出來的微粒動能最大,電場力做功必最多,且電場方向必定從a一側指向c一側,c點電勢最低.過c點作切線,圓周上其余各點電勢都高于c點,即在圓周上找不到與c電勢相等的點.且由a到c電場力對小球做正功.則電場方向應在Oc方向,故A、B、D錯誤,C正確.
故選C.
點評:本題關鍵考查對電場力做功公式W=qEd的理解和應用,d是沿電場方向兩點間的距離.
練習冊系列答案
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科目:高中物理 來源: 題型:

如圖所示,ab是半徑為R的圓的一條直徑,該圓處于勻強電場中,場強大小為E,方向一定.在圓周平面內,將一帶正電q的小球從a點相同的動能拋出,拋出方向不同時小球會經過圓周上不同的點,在這些所有的點中,到達c點時的小球的動能最大,已知∠cab=30°,若不計重力和空氣阻力,試求:
(1)電場方向與ac間的夾角θ為多少?
(2)若小球在a點時初速度方向與電場方向垂直,則小球恰好能落在c點,則初動能為多少?

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如圖所示,ab是半徑為R的圓的一條直徑,該圓處于勻強電場中,場強大小為E,方向與圓周平面平行.在圓周平面內將質量為m,帶正電為q的粒子,從a點同時以相同的動能在圓周平面向各個方向拋出,粒子會經過圓周上不同的點.在這些點中,到達c點的粒子動能最大,已知ac和ab間的夾角θ=30°,若不計重力和空氣阻力及粒子間的相互作用力,求:
(1)電場方向與ab間的夾角α為多大?
(2)若粒子在a點時的初速度與電場方向垂直,則粒子恰好能落在C點,則初速度為多大?
(3)若在a點時的初速度與電場方向垂直的粒子恰好落在C點時,是否還有其它粒子同時落到圓周上.若有,求出其它粒子在圓周上的落點到C點的距離;若沒有,說明理由.

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精英家教網測量小物塊Q與平板P之間的動摩擦因數的實驗裝置如圖所示.AB是半徑足夠大的、光滑的四分之一圓弧軌道,與水平固定放置的P板的上表面BC在B點相切,C點在水平地面的垂直投影為C′.重力加速度為g.實驗步驟如下:
①用天平稱出物塊Q的質量m;
②測量出軌道AB的半徑R、BC的長度L和CC′的高度h;
③將物塊Q在A點由靜止釋放,在物塊Q落地處標記其落地點D;
④重復步驟③,共做10次;
⑤將10個落地點用一個盡量小的圓圍住,用米尺測量圓心到C′的距離s.
用實驗中的測量量表示:
(ⅰ)物塊Q到達B點時的動能EkB=
 
;
(ⅱ)物塊Q到達C點時的動能EkC=
 
;
(ⅲ)在物塊Q從B運動到C的過程中,物塊Q克服摩擦力做的功Wf=
 

(ⅳ)物塊Q與平板P之間的動摩擦因數μ=
 

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精英家教網如圖所示,AB是半徑為R的
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光滑圓弧軌道,B點的切線在水平方向,且B點離水平地面高為h,有一物體(可視為質點)從A點由靜止開始滑下,到達B點后水平飛出.設重力加速度為g.求:
(1)物體運動到B點時的速度v;
(2)物體落地點C到B點的水平距離s.

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精英家教網如圖所示,AB是半徑為R的1/4光滑圓弧軌道.B點是圓弧軌道的最低點,且過B點的切線在水平方向,B點離水平地面高h=R,有一質量為m的物體(可視為質點)從A點靜止開始滑下,經過B點落到水平地面上.重力加速度為g.求:
(1)物體通過B點時對軌道的壓力大;
(2)物體落地點到B點的水平距離s.

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