10．如圖所示，光滑的水平軌道AB，與半徑為R的半圓形光滑軌道BCD相切于B點(diǎn)，AB水平軌道部分存在水平向右的勻強(qiáng)電場(chǎng)，半圓形光滑軌道在豎直平面內(nèi)，B為最低點(diǎn)，D為最高點(diǎn)，一質(zhì)量為m帶電量為+q的小球從距B點(diǎn)x=3R的位置在電場(chǎng)力的作用下由靜止開(kāi)始沿AB向右運(yùn)動(dòng)并通過(guò)最高點(diǎn)，已知E=$\frac{mg}{q}$，求小球經(jīng)過(guò)半圓形軌道最低點(diǎn)B點(diǎn)時(shí)對(duì)軌道的壓力及其通過(guò)D點(diǎn)時(shí)速度大�。�

分析 對(duì)AB過(guò)程由動(dòng)能定理可求得B點(diǎn)的速度，再對(duì)B點(diǎn)分析，根據(jù)向心力公式即可求得受到的支持力，再由牛頓第三定律可求得壓力大�。�
對(duì)BD過(guò)程，根據(jù)機(jī)械能守恒定律可求得D點(diǎn)的速度．

解答 解：小球從A運(yùn)動(dòng)到B，由動(dòng)能定理可得：
qEx=$\frac{1}{2}$mvB2
解得：vB=$\sqrt{6gR}$
在半圓形軌道最低點(diǎn)：
FN-mg=m$\frac{{v}_{B}^{2}}{R}$
由牛頓第三定律可知，小球?qū)壍赖膲毫?br />FN’=FN=7mg
小球從B點(diǎn)沿半圓形軌道運(yùn)動(dòng)到D點(diǎn)，由機(jī)械能守恒定律得：
-mg2R=$\frac{1}{2}$mvD2-$\frac{1}{2}$mvB2
解得：vD=$\sqrt{2gR}$
答：小球經(jīng)過(guò)半圓形軌道最低點(diǎn)B點(diǎn)時(shí)對(duì)軌道的壓力為7mg，通過(guò)D點(diǎn)時(shí)速度大小為$\sqrt{2gR}$．

點(diǎn)評(píng) 本題考查帶電粒子在電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)規(guī)律的應(yīng)用，要注意正確分析物理過(guò)程，明確向心力公式、機(jī)械能守恒定律以及動(dòng)能定理的正確應(yīng)用即可正確求解．

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：選擇題

20．如圖所示，a，b，c，d是某勻強(qiáng)電場(chǎng)中的四個(gè)點(diǎn)，它們正好是一個(gè)矩形的四個(gè)頂點(diǎn)，ab=cd=L，ad=bc=2L，電場(chǎng)線與矩形所在平面平行．已知a點(diǎn)電勢(shì)為20V，b點(diǎn)電勢(shì)為24V．d點(diǎn)電勢(shì)為12V．一個(gè)質(zhì)子從b點(diǎn)以v0的速度射入電場(chǎng)，入射方向與bc成45°，一段時(shí)間后經(jīng)過(guò)C點(diǎn)．不計(jì)質(zhì)子的重力，下列判斷正確的是（　�。�
A．c點(diǎn)的電勢(shì)低于a點(diǎn)的電勢(shì)
B．電場(chǎng)強(qiáng)度方向由b指向d
C．質(zhì)子從b運(yùn)動(dòng)到c所用的時(shí)間為0
D．質(zhì)子從b運(yùn)動(dòng)到c，電場(chǎng)力做功為4 eV

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：計(jì)算題

1．三塊相同的金屬平板A、B、D自上而下水平放置，間距分別為h和d，如圖所示．A、B兩板中心開(kāi)孔，在A板的開(kāi)孔上擱有一金屬容器P，與A板接觸良好，其內(nèi)盛有導(dǎo)電液體．A板通過(guò)閉合的電鍵S與電動(dòng)勢(shì)為U0的電池的正極相連，B板與電池的負(fù)極相連并接地．容器P內(nèi)的液體在底部小孔O處形成質(zhì)量為m，帶電量為q的液滴后自由下落，穿過(guò)B板的開(kāi)孔O′落在D板上，其電荷被D板吸附，液體隨即蒸發(fā)，接著容器底部又形成相同的液滴自由下落，如此繼續(xù)．設(shè)整個(gè)裝置放在真空中．（g=10m/s2）
（1）D板最終可達(dá)到多高的電勢(shì)？
（2）設(shè)液滴的電量是A板所帶電量的a倍（a=0.02），A板與 B板構(gòu)成的電容器的電容為C0=5×10-12F，U0=1000V，m=0.02g，h=d=5cm．試計(jì)算D板最終的電勢(shì)值；
（3）如果電鍵S不是始終閉合，而只是在第一個(gè)液滴形成前閉合一下，隨即打開(kāi)，其他條件與（2）相同．在這種情況下，D板最終可達(dá)到電勢(shì)值為多少？說(shuō)明理由．

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：選擇題

18．如圖所示，在平面直角坐標(biāo)系中，有方向平行于坐標(biāo)平面的勻強(qiáng)電場(chǎng)，其中坐標(biāo)原點(diǎn)O處的電勢(shì)為0V，點(diǎn)A處的電勢(shì)為6V，點(diǎn)B處的電勢(shì)為3V，則電場(chǎng)強(qiáng)度的大小為（　�。�
A．200 V/mB．200  $\sqrt{3}$ V/mC．100 V/mD．100  $\sqrt{3}$ V/m

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：計(jì)算題

5．如圖所示，平行金屬板A、B的中心各開(kāi)有一小孔P、P′，且兩小孔正對(duì)，平行金屬板兩極加上如圖所示的電壓．在t=0時(shí)刻，一質(zhì)量為m帶電量為-q的電荷無(wú)初速地由P進(jìn)入電場(chǎng)，結(jié)果恰好在3T時(shí)刻從P′飛出，已知右板帶正電、左板帶負(fù)電電壓為正，兩板距離為d．求：

（1）所加電壓U0為多大？
（2）飛出電場(chǎng)時(shí)速度多大？

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：選擇題

15．如圖，水平正對(duì)放置的兩塊足夠大的矩形金屬板，分別與一恒壓直流電源（圖中未畫出）的兩極相連，M、N是兩極板的中心．若把一帶電微粒在兩板之間a點(diǎn)從靜止釋放，微粒將恰好保持靜止．現(xiàn)將兩板繞過(guò)M、N且垂直于紙面的軸逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)一個(gè)小角度θ后，再由a點(diǎn)從靜止釋放一這樣的微粒，該微粒將（　�。�
A．仍然保持靜止
B．靠近電勢(shì)較低的電極板
C．以 a=g（1-cosθ） 的豎直加速度加速（g表示重力加速度）
D．以 a=gtanθ 的水平加速度加速（g表示重力加速度）

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：選擇題

2．如圖所示，兩塊帶等量異種電荷的金屬板相距d且豎直放置．兩板間電壓為U，板上帶電量為Q．一個(gè)質(zhì)量為m，帶電量為q的粒子從兩板上端的中點(diǎn)處以速度v0豎直向下射入電場(chǎng)，打在右板上的M處，不計(jì)重力．若把右板向右平移$\fracdwivw9z{2}$而帶電粒子仍從原處豎直向射入電場(chǎng)，要使粒子仍打在M點(diǎn)，可以（　�。�
A．保持Q、m、v0不變，減小qB．保持U、v0不變，減小$\frac{q}{m}$
C．保持U、q、m不變，減小v0D．保持U、q、m不變，增大v0

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：計(jì)算題

19．一輛卡車以vB=10m/s的初速度沿直線方向做勻減速直線運(yùn)動(dòng)，加速度的大小為a=2m/s2，在其后方一輛小汽車以vA=4m/s的速度向相同方向做勻速直線運(yùn)動(dòng)，小汽車在卡車后方相距x0=7m處，從此時(shí)開(kāi)始計(jì)時(shí)，求：
（1）小汽車追上卡車前，兩車間的最大距離d是多大？
（2）經(jīng)過(guò)多長(zhǎng)時(shí)間小汽車追上卡車？

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：計(jì)算題

20．火車從開(kāi)始剎車經(jīng)過(guò)8s停下來(lái)，設(shè)火車做勻減速直線運(yùn)動(dòng)，最后1s內(nèi)的位移是2m．求剎車過(guò)程的總位移．

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