如圖,光滑半圓形軌道與光滑斜面軌道在B處與圓孤相連,將整個裝置置于水平向外的勻強磁場中,有一帶正電小球從A靜止釋放,能沿軌道前進,并恰能通過圓弧最高點,現(xiàn)若撤去磁場,使球仍能恰好通過圓環(huán)最高點C,釋放高度H′與原釋放高度H的關系是( 。
分析:有磁場時,恰好通過最高點,靠重力和洛倫茲力的合力提供向心力,無磁場時,恰好通過重力提供向心力,根據(jù)牛頓第二定律求出最高點的臨界速度,通過動能定理比較釋放點的高度.
解答:解:有磁場時,恰好通過最高點,有:mg-qvB=m
v12
R

無磁場時,恰好通過最高點,有:mg=m
v22
R

由兩式可知,v2>v1
根據(jù)動能定理,由于洛倫茲力和支持力不做功,都是只有重力做功,mg(h-2R)=
1
2
mv2
知,H′>H.故C正確,A、B、D錯誤.
故選:C.
點評:本題綜合考查了動能定理和牛頓第二定律的運用,知道圓周運動的最高點,恰好通過時向心力的來源.
練習冊系列答案
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科目:高中物理 來源: 題型:

如圖,光滑半圓形軌道半徑為R,水平面粗糙,彈簧自由端D與軌道最低點C距離為4R,一質(zhì)量為m的可視為質(zhì)點的小物塊自圓軌道中點B由靜止釋放,壓縮彈簧后被彈回到D點恰好靜止.已知物塊與水平面的動摩擦因數(shù)為0.2:重力加速度為g,彈簧始終處在彈性限度內(nèi),求:
(1)彈簧的最大壓縮量和最大彈性勢能
(2)現(xiàn)把D點右側(cè)水平地面打磨光滑,且已知彈簧壓縮時彈性勢能與壓縮量的二次方成正比,使小物塊壓縮彈簧,釋放后能通過半圓軌道最高點A,壓縮量至少是多少?

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:問答題

如圖,光滑半圓形軌道半徑為R,水平面粗糙,彈簧自由端D與軌道最低點C距離為4R,一質(zhì)量為m的可視為質(zhì)點的小物塊自圓軌道中點B由靜止釋放,壓縮彈簧后被彈回到D點恰好靜止.已知物塊與水平面的動摩擦因數(shù)為0.2:重力加速度為g,彈簧始終處在彈性限度內(nèi),求:
(1)彈簧的最大壓縮量和最大彈性勢能
(2)現(xiàn)把D點右側(cè)水平地面打磨光滑,且已知彈簧壓縮時彈性勢能與壓縮量的二次方成正比,使小物塊壓縮彈簧,釋放后能通過半圓軌道最高點A,壓縮量至少是多少?

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科目:高中物理 來源: 題型:

如圖,光滑半圓形軌道半徑為R,水平面粗糙,彈簧自由端D與軌道最低點C距離為4R,一質(zhì)量為m的可視為質(zhì)點的小物塊自圓軌道中點B由靜止釋放,壓縮彈簧后被彈回到D點恰好靜止。已知物塊與水平面的動摩擦因數(shù)為0.2:重力加速度為g,彈簧始終處在彈性限度內(nèi),求:

1.彈簧的最大壓縮量和最大彈性勢能

2.現(xiàn)把D點右側(cè)水平地面打磨光滑,且已知彈簧壓縮時彈性勢能與壓縮量的二次方成正比,使小物塊壓縮彈簧,釋放后能通過半圓軌道最高點A,壓縮量至少是多少?

 

 

 

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科目:高中物理 來源:2011年湖北省高三上學期期中聯(lián)考物理卷 題型:計算題

如圖,光滑半圓形軌道半徑為R,水平面粗糙,彈簧自由端D與軌道最低點C距離為4R,一質(zhì)量為m的可視為質(zhì)點的小物塊自圓軌道中點B由靜止釋放,壓縮彈簧后被彈回到D點恰好靜止。已知物塊與水平面的動摩擦因數(shù)為0.2:重力加速度為g,彈簧始終處在彈性限度內(nèi),求:

1.彈簧的最大壓縮量和最大彈性勢能

2.現(xiàn)把D點右側(cè)水平地面打磨光滑,且已知彈簧壓縮時彈性勢能與壓縮量的二次方成正比,使小物塊壓縮彈簧,釋放后能通過半圓軌道最高點A,壓縮量至少是多少?

 

 

 

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