【題目】如圖所示，在豎直放置的光滑半圓弧絕緣細(xì)管的圓心O處固定一點(diǎn)電荷，將質(zhì)量為m、帶電荷量為＋q的小球從圓弧管的水平直徑端點(diǎn)A由靜止釋放，小球沿細(xì)管滑到最低點(diǎn)B時，對管壁恰好無壓力．

(1)求固定于圓心處的點(diǎn)電荷在AB弧中點(diǎn)處的電場強(qiáng)度大小；

(2)若把O處固定的點(diǎn)電荷拿走，加上一個豎直向下、電場強(qiáng)度為E的勻強(qiáng)電場，帶電小球仍從A點(diǎn)由靜止釋放，下滑到最低點(diǎn)B時，小球?qū)Νh(huán)的壓力多大？

【答案】（1）（2）3(mg＋qE)．

【解析】(1)由A到B，電場力不做功，只有重力做功，由動能定理得： mgR＝mv12，

在B點(diǎn)，對小球由牛頓第二定律得：qE－mg＝m，

聯(lián)立以上兩式解得： E＝ .

由于是點(diǎn)電荷形成的電場，AB是點(diǎn)電荷為圓心的圓弧，故AB弧中點(diǎn)的電場強(qiáng)度為

(2)設(shè)小球到達(dá)B點(diǎn)時的速度為v，由動能定理得：(mg＋qE)·r＝mv2，①

在B點(diǎn)處小球?qū)Νh(huán)的彈力為N，由牛頓第二定律得：N－mg－qE＝m，②

聯(lián)立①和②式，解得小球在B點(diǎn)受到環(huán)的支持力為：N＝3(mg＋qE)，

由牛頓第三定律得：小球在B點(diǎn)對環(huán)的壓力大小為N＝3(mg＋qE)．

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示為交流發(fā)電機(jī)示意圖，匝數(shù)為n=100匝的矩形線圈，邊長分別為 10cm和20cm，內(nèi)阻為5Ω，在磁感應(yīng)強(qiáng)度B=0.5T的勻強(qiáng)磁場中繞OO′軸以rad/s的角速度勻速轉(zhuǎn)動，線圈和外部20Ω的電阻R相接. 求：

(1)若從線圈圖示位置開始計時，寫出線圈中感應(yīng)電動勢的瞬時值表達(dá)式;

(2)電鍵S合上時，電壓表和電流表示數(shù)；

(3)通過電阻R的電流最大值是多少；

(4)電阻R上所消耗的電功率是多少；

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】關(guān)于傳感器，下列說法正確的是

A. 霍爾元件能把光學(xué)量轉(zhuǎn)化為電學(xué)量

B. 干簧管是根據(jù)熱脹冷縮的原理制成的

C. 話筒中的傳感器將電信號轉(zhuǎn)化成聲音信號

D. 傳感器是把非電信號轉(zhuǎn)換為電信號的主要元件

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，一價氫離子和二價氦離子(不考慮二者間的相互作用)，從靜止開始經(jīng)過同一加速電場加速，垂直打入偏轉(zhuǎn)電場中，則它們(　　)

A. 同時離開偏轉(zhuǎn)電場，但出射點(diǎn)的位置不同

B. 同時離開偏轉(zhuǎn)電場，出射點(diǎn)的位置相同

C. 先后離開偏轉(zhuǎn)電場，但出射點(diǎn)的位置相同

D. 先后離開偏轉(zhuǎn)電場，且出射點(diǎn)的位置不同

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，一絕緣桿長為l的兩端分別帶有等量異種電荷，電荷量的絕對值為Q，處在場強(qiáng)為E的勻強(qiáng)電場中，桿與電場線夾角α＝60，若使桿沿順時針方向轉(zhuǎn)過60（以桿上某一點(diǎn)為圓心轉(zhuǎn)動），則下列敘述正確的是（ ）

A. 電場力不做功，兩電荷電勢能不變

B. 電場力做的總功為QEl，兩電荷的電勢能減少

C. 電場力做的總功為－QEl，兩電荷的電勢能增加

D. 電場力做的總功的大小跟轉(zhuǎn)軸位置有關(guān)

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，光滑斜面的傾角為θ，在斜面上放置一矩形線框abcd，ab邊的邊長為l1，bc邊的長為l2，線框的質(zhì)量為m、電阻為R，線框通過細(xì)線與重物相連， 重物的質(zhì)量為M，斜面上ef線(ef平行底邊)的右方有垂直斜面向上的勻強(qiáng)磁場寬度l3 (l3大于l2)，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B．如果線框從靜止開始運(yùn)動，直至全部進(jìn)入磁場，且進(jìn)入磁場的最初一段時間是做勻速運(yùn)動，則下列說法正確的是

A. 線框abcd進(jìn)入磁場前運(yùn)動的加速度為

B. 線框在進(jìn)入磁場過程中的運(yùn)動速度v＝

C. 線框做勻速運(yùn)動的時間為

D. 該過程產(chǎn)生的焦耳熱Q＝

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，水平面上固定光滑的等腰直角三角形支架OAB，質(zhì)量m的小環(huán)甲套在OA上，質(zhì)量m的小環(huán)乙套在OB邊上接近O點(diǎn)處，兩環(huán)之間用長為L的輕繩連接． 兩環(huán)整體的重心在繩子中點(diǎn)處，若將兩小環(huán)從圖示位置靜止釋放，下列說法中正確的是( )

A．兩環(huán)整體重心的運(yùn)動軌跡是以O(shè)為圓心，以為半徑的1/4圓弧

B．兩環(huán)總動能達(dá)到最大時，兩環(huán)的速度大小都是

C．小環(huán)甲向上運(yùn)動過程中，繩子拉力對小環(huán)甲一直做正功

D．小環(huán)乙向下運(yùn)動過程中，小環(huán)乙重力的功率一直增大

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，理想變壓器原線圈匝數(shù)n1=1100匝，副線圈匝數(shù)n2=180匝，交流電源的電壓，電阻R=45Ω，電壓表、電流表均為理想電表，則

A. 交流電的頻率為50Hz

B. A1的示數(shù)約為0.13A

C. 該交變電壓不能加在耐壓值為300V的電容器上

D. V的示數(shù)為36V

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，質(zhì)量均為m的A、B兩物塊置于水平地面上，物塊與地面間的動摩擦因數(shù)均為μ，物塊間用一水平輕繩相連，繩中無拉力．現(xiàn)用水平力F向右拉物塊A，假設(shè)最大靜摩擦力等于滑動摩擦力，重力加速度為g．下列說法中正確的是（　　）

A. 當(dāng)0＜F≤μmg時，繩中拉力為0

B. 當(dāng)μmg＜F≤2μmg時，A、B物體均靜止

C. 當(dāng)F＞2μmg時，繩中拉力等于

D. 無論F多大，繩中拉力都不可能等于

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