如圖為一固定在豎直平面內(nèi)的絕緣軌道，AB部分為豎直，CD部分為水平，BC為與它們相切的四分之一圓弧，半徑為R�？臻g存在水平方向勻強電場，場強方向與ABCD所在平面平行。有一小物塊，質(zhì)量為m、電量為q，自AB上離B點距離R處自由釋放后沿軌道運動到CD上離C點距離R處并返回……已知物塊與軌道的豎直、水平部分的摩擦因數(shù)均為μ=0.5，軌道的圓弧部分為光滑。

（1）求勻強電場的場強E多大？

（2）求上述過程中物塊第一次向左經(jīng)過圓弧上C點時，對于軌道的壓力；

（3）計算物塊第一、二兩次經(jīng)過C點所間隔的時間；

（4）物塊最終將在哪個范圍內(nèi)運動（要求寫出邊界位置與O點的連線跟OC所成夾角的余弦）。

（1）

……………（1分）

所以

……………（1分）

（3）

分別用a1和a2表示所求過程中物塊向右運動和向左運動時加速度大小

其中

評分建議：該小題以上作答內(nèi)容為2分

得

…………（1分）

（4）

………（1分）

可得

………（1分）

………（1分）

練習冊系列答案
相關(guān)習題

科目：高中物理 來源： 題型：

（2011?紹興二模）一端彎曲的光滑絕緣桿ABD固定在豎直平面上，如圖所示，AB段水平，BD段是半徑為R的半圓弧，有電荷量為Q（Q＞0）的點電荷固定在圓心O點．一質(zhì)量為m、電荷量為q（q＞0）的帶電小環(huán)套在光滑絕緣桿上，在水平外力作用下從C點由靜此開始運動，到B點時撤去外力，小環(huán)繼續(xù)運動，發(fā)現(xiàn)剛好能到絕緣桿的最高點D．已知CB間距為4R/3．（提示：根據(jù)電磁學有關(guān)知識，在某一空間放一電荷量為Q的點電荷，則距離點電荷為r的某點的電勢為?=k
Qr
，其中k為靜電力常量，設(shè)無窮遠處電勢為零．）
（1）求小環(huán)從C運動到B過程中，水平外力做的功；
（2）若水平外力為恒力，要使小環(huán)能運動到D點，求水平外力的最小值F0；
（3）若水平外力為恒力，大小為F（F大于（2）問中的F0），求小環(huán)運動到D點時，絕緣桿對環(huán)的彈力大小和方向．

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科目：高中物理 來源： 題型：

精英家教網(wǎng)一端彎曲的光滑絕緣軌道ABD固定在豎直平面上，如圖所示，AB段水平、BD段是半徑為R的半圓弧，有電荷量為Q的正點電荷固定在圓心O處．一質(zhì)量為m、電荷量為q的帶正電小環(huán)，在水平恒力F0作用下從C點由靜止開始運動，到B點時撤去外力，小環(huán)繼續(xù)運動，發(fā)現(xiàn)剛好能到達絕緣軌道上與圓心等高的M點，已知CB間距為
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R．求：
（1）小環(huán)從C運動到M過程中，點電荷Q的電場對它做的功；
（2）若水平恒力大小改為2F0，則小環(huán)在能達到的最高點時的速度大��；
（3）水平恒力為多大時，小環(huán)沖上圓弧軌道后能沿原路徑返回到A點．

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科目：高中物理 來源： 題型：

（2008?如皋市模擬）如圖所示，一絕緣細圓環(huán)半徑為 r，其環(huán)面固定在豎直平面上，方向水平向右、場強大小為E的勻強電場與圓環(huán)平面平行，環(huán)上穿有一電荷量為+q 的小球，可沿圓環(huán)做無摩擦的圓周運動，若小球經(jīng)A點時速度方向恰與電場方向垂直，且圓環(huán)與小球間沿水平方向無力的作用．小球沿順時針方向運動，且qE=mg，求小球運動到何處時，對環(huán)的作用力最大？最大作用力為多大？

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科目：高中物理 來源： 題型：

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科目：高中物理 來源： 題型：

如圖所示，半徑為r的絕緣細圓環(huán)的環(huán)面固定在豎直平面上，AB為水平直徑的兩個端點。水平向右、場強大小為E的勻強電場與環(huán)面平行。一電量為+q、質(zhì)量為m的小球穿在環(huán)上（不計摩擦）。若小球經(jīng)A點時，速度vA（大小未知）的方向恰與電場垂直，且圓環(huán)與小球間無力的作用。已知此小球可沿圓環(huán)作完整的圓周運動，試計算：

（1）速度vA的大小。

（2）小球運動到與A點對稱的B點時，對環(huán)的作用力。

（3）小球運動經(jīng)過圓周最低點時，對環(huán)的作用力。

 

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