如圖3-2-11所示,在豎直平面內(nèi),有一半徑為R的絕緣的光滑圓環(huán),圓環(huán)處于場(chǎng)強(qiáng)大小為E,方向水平向右的勻強(qiáng)電場(chǎng)中,圓環(huán)上的A、C兩點(diǎn)處于同一水平面上,B、D分別為圓環(huán)的最高點(diǎn)和最低點(diǎn).M為圓環(huán)上的一點(diǎn),∠MOA=45°.環(huán)上穿著一個(gè)質(zhì)量為m,帶電量為+q的小球,它正在圓環(huán)上做圓周運(yùn)動(dòng),已知電場(chǎng)力大小qE等于重力的大小mg,且小球經(jīng)過M點(diǎn)時(shí)球與環(huán)之間的相互作用力為零.試確定小球經(jīng)過A、B、C、D點(diǎn)時(shí)的動(dòng)能各是多少?



根據(jù)牛頓第二定律

當(dāng)小球從M點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到A點(diǎn)的過程中,電場(chǎng)力和重力做功分別為

根據(jù)動(dòng)能定理得:

同理:
練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源:不詳 題型:計(jì)算題

如圖所示,在豎直放置的鉛屏A的右表面上貼著射線放射源P,已知射線實(shí)質(zhì)為高速電子流,放射源放出粒子的速度v0=1.0m/s。足夠大的熒光屏M與鉛屏A平行放置,相距d=0.02m,其間有水平向左的勻強(qiáng)電場(chǎng),電場(chǎng)強(qiáng)度大小E=2.5N/C。已知電子電量e=1.6C,電子質(zhì)量取m=9.0kg。求
(1)電子到達(dá)熒光屏M上的動(dòng)能;
(2)熒光屏上的發(fā)光面積。

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:問答題

一個(gè)帶電粒子以初速度與水平方向成q 角(sinq =0.6)斜向上射入某勻強(qiáng)電場(chǎng)區(qū)域,粒子進(jìn)入電場(chǎng)區(qū)域后沿直線運(yùn)動(dòng).已知:粒子的質(zhì)量為m=7.5×kg,帶電量q=4×C,取,帶電粒子所受的重力不能忽略.
 。1)要使帶電粒子進(jìn)入電場(chǎng)后沿直線運(yùn)動(dòng),求:該電場(chǎng)電場(chǎng)強(qiáng)度的最小值及方向.
 。2)當(dāng)電場(chǎng)強(qiáng)度為最小值時(shí),通過計(jì)算說明該粒子進(jìn)入這個(gè)電場(chǎng)區(qū)域后運(yùn)動(dòng)的性質(zhì).
 

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:問答題

按照經(jīng)典的電子理論,電子在金屬中運(yùn)動(dòng)的情形是這樣的:在外加電場(chǎng)的作用下,自由電子發(fā)生定向運(yùn)動(dòng),便產(chǎn)生了電流。電子在運(yùn)動(dòng)的過程中要不斷地與金屬離子發(fā)生碰撞,將動(dòng)能交給金屬離子,而自己的動(dòng)能降為零,然后在電場(chǎng)的作用下重新開始加速運(yùn)動(dòng)(可看作勻加速運(yùn)動(dòng)),經(jīng)加速運(yùn)動(dòng)一段距離后,再與金屬離子發(fā)生碰撞。電子在兩次碰撞之間走的平均距離叫自由程,用表示。電子運(yùn)動(dòng)的平均速度用表示,導(dǎo)體單位體積內(nèi)自由電子的數(shù)量為n,電子的質(zhì)量為,電子的電荷量為,電流的表達(dá)式I=nes。請(qǐng)證明金屬導(dǎo)體的電阻率=。

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:問答題

如圖15所示,水平絕緣軌道AB與處于豎直平面內(nèi)的半圓形絕緣光滑軌道BC平滑連接,半圓形軌道的半徑R=0.40m。軌道所在空間存在水平向右的勻強(qiáng)電場(chǎng),電場(chǎng)強(qiáng)度E=1.0×104 N/C,F(xiàn)有一電荷量q=+1.0×10-4C,質(zhì)量m=0.10 kg的帶電體(可視為質(zhì)點(diǎn)),在水平軌道上的P點(diǎn)由靜止釋放,帶電體運(yùn)動(dòng)到圓形軌道最低點(diǎn)B時(shí)的速度vB=5.0m/s。已知帶電體與水平軌道間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.50,重力加速度g=10m/s2。求:
(1)帶電體運(yùn)動(dòng)到圓形軌道的最低點(diǎn)B時(shí),圓形軌道對(duì)帶電體支持力的大;
(2)帶電體在水平軌道上的釋放點(diǎn)PB點(diǎn)的距離;
(3)帶電體第一次經(jīng)過C點(diǎn)后,落在水平軌道上的位置到B點(diǎn)的距離。

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:問答題

如圖所示,光滑絕緣水平面上方空間被豎直的與紙面垂直的平面MN分隔成兩部分,左側(cè)空間存在一水平向右的勻強(qiáng)電場(chǎng),場(chǎng)強(qiáng)大小E1=mg/q,右側(cè)空間有一長(zhǎng)為R=0.8m輕質(zhì)絕緣細(xì)繩,繩的一端固定于O點(diǎn),另一端拴一個(gè)質(zhì)量m2=m的不帶電的小球B正在與紙面平行的豎直面內(nèi)做順時(shí)針圓周運(yùn)動(dòng),運(yùn)動(dòng)到最低點(diǎn)時(shí)速度大小vB=8m/s,B物體在最低點(diǎn)時(shí)與地面接觸但沒有相互作用力.在MN左側(cè)空間中有一個(gè)質(zhì)量為m1=m的帶正電的物體A,電量大小為q,在水平面上與MN平面水平間距為L時(shí)由靜止釋放,恰好能和B物體在B運(yùn)動(dòng)的最低點(diǎn)處發(fā)生正碰,并瞬間成為一個(gè)整體C,碰后瞬間在MN的右側(cè)空間立即加上一豎直向上的勻強(qiáng)電場(chǎng),場(chǎng)強(qiáng)大小E2=3E1.如果L=0.2m,求出整體C運(yùn)動(dòng)到最高點(diǎn)時(shí)的瞬時(shí)速度大小,及此時(shí)繩拉力是物體重力的多少倍?

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

如圖所示為勻強(qiáng)電場(chǎng)的電場(chǎng)強(qiáng)度E隨時(shí)間t變化的圖象。當(dāng)t=0時(shí),在此勻強(qiáng)電場(chǎng)中由靜止釋放一個(gè)帶點(diǎn)粒子,設(shè)帶電粒子只受電場(chǎng)力的作用,則下列說法中正確的是(   )
A.帶電粒子將始終向同一個(gè)方向運(yùn)動(dòng)
B.2s末帶點(diǎn)粒子回到原出發(fā)點(diǎn)
C.帶電粒子在0-3s內(nèi)的初、末位置間的電勢(shì)差為零
D.0-3s內(nèi),電場(chǎng)力的總沖量為零,電場(chǎng)力的總功不為零

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

一粒子從A點(diǎn)射入電場(chǎng),從B點(diǎn)射出,電場(chǎng)的等勢(shì)面和粒子的運(yùn)動(dòng)軌跡如圖所示,圖中左側(cè)前三個(gè)等勢(shì)面平行,不計(jì)粒子的重力,下列說法正確的有( )
A.粒子受到的電場(chǎng)力先不變后增大
B.粒子的速度不斷增大
C.粒子的加速度先不變,后變小
D.若粒子從A點(diǎn)關(guān)于虛線對(duì)稱的A′點(diǎn)射入電場(chǎng)后,將從B點(diǎn)關(guān)于虛線對(duì)稱的B′點(diǎn)射出電場(chǎng)

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:問答題

如圖所示,一個(gè)帶電小球用絕緣細(xì)線懸掛在勻強(qiáng)電場(chǎng)中,當(dāng)懸線與豎直方向成60°角時(shí),球恰好處于平衡狀態(tài),若線長(zhǎng)為0.05m,小球質(zhì)量為0.1kg,求:

(1)兩金屬板的電勢(shì)差;
(2)小球的電荷量;
(3)如果將小球在A點(diǎn)由靜止釋放,那么它到達(dá)B點(diǎn)時(shí)的速度為多大?

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