如圖12所示,一個半徑為R的絕緣光滑半圓環(huán),豎直放在場強(qiáng)為E的勻強(qiáng)電場中,電場方向豎直向下.在環(huán)壁邊緣處有一質(zhì)量為m,帶有正電荷q的小球,由靜止開始下滑,求小球經(jīng)過最低點(diǎn)時對環(huán)底的壓力.
3(mg+qE)

試題分析:在最低點(diǎn)小球受到豎直向下的重力和電場力,以及豎直向上的支持力,故根據(jù)牛頓第二定律可得
過程中只有重力和電場力做功,所以根據(jù)動能定理可得
兩式聯(lián)立可得
點(diǎn)評:本題關(guān)鍵是抓住功能關(guān)系的不同表現(xiàn)形式進(jìn)行分析,其中動能定理是功能關(guān)系中最常用的一條規(guī)律,機(jī)械能守恒的條件是除重力外其余力不做功.
練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源:不詳 題型:計算題

如圖所示,兩塊水平放置、相距為的長金屬板接在電壓可調(diào)的電源上。兩板之間的右側(cè)長度為的區(qū)域存在方向垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場,磁感應(yīng)強(qiáng)度為。噴墨打印機(jī)的噴口可在兩極板左側(cè)上下自由移動,并且從噴口連續(xù)不斷噴出質(zhì)量均為、速度水平且大小相等、帶等量電荷的墨滴。調(diào)節(jié)電源電壓至,使墨滴在電場的左側(cè)區(qū)域恰能沿水平方向向右做勻速直線運(yùn)動。(重力加速度為

(1)判斷墨滴所帶電荷的種類,并求其電荷量;
(2)要使墨滴不從兩板間射出,求墨滴的入射速率應(yīng)滿足的條件。

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計算題

(10分)如圖所示,平行金屬極板AB水平放置,A板帶正電,B板帶負(fù)電,兩板間的電壓為U,距離為2d,一個半徑為d的絕緣光滑半圓形軌道,豎直放置在兩極板中,軌道最高點(diǎn)和圓心O的連線與極板平行.在軌道最高點(diǎn)邊緣處有一質(zhì)量為m,電量為+ q的小球,由靜止開始下滑。重力加速度為g。
求:(1)軌道最高點(diǎn)與最低點(diǎn)間的電勢差;(2)小球到達(dá)最低點(diǎn)時的速度大;(3)小球經(jīng)過最低點(diǎn)時對軌道壓力的大小。 
 

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計算題

如圖所示,在相互垂直的勻強(qiáng)磁場和勻強(qiáng)電場中放一光滑的足夠長的斜面,傾斜角為30°,并固定在水平面上,電場強(qiáng)度為E,磁感應(yīng)強(qiáng)度為B,質(zhì)量為m,電量為+q的小球,靜止在斜面的頂端,這時小球?qū)π泵娴恼龎毫榱悖粞杆俚匕央妶龇较蚋淖優(yōu)樨Q直向下,則小球能在斜面上滑多遠(yuǎn)?

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

在赤道處,將一小球向東水平拋出,落地點(diǎn)為A;給小球帶上電荷后,仍以原來的速度拋出,考慮地磁場的影響,下列說法正確的是(  )
A.無論小球帶何種電荷,小球仍會落在A點(diǎn)
B.無論小球帶何種電荷,小球下落時間都會延長
C.若小球帶負(fù)電荷,小球會落在更遠(yuǎn)的B點(diǎn)
D.若小球帶正電荷,小球會落在更遠(yuǎn)的B點(diǎn)

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計算題

(10分)如圖所示,A、B是豎直放置的中心帶有小孔的平行金屬板,兩板間的電壓為U1=100V,C、D是水平放置的平行金屬板,板間距離為d=0.2m,板的長度為L=1m,P是C板的中點(diǎn),A、B兩板小孔連線的延長線與C、D兩板的距離相等,將一個負(fù)離子從板的小孔處由靜止釋放,求:

(1)為了使負(fù)離子能打在P點(diǎn),C、D兩板間的電壓應(yīng)為多少?哪板電勢高?
(2)如果C、D兩板間所加的電壓為2V,則負(fù)離子能打在板上嗎?若不能打在板上,它離開電場時發(fā)生的側(cè)位移多少?

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

兩個質(zhì)量相同的小球用不可伸長的細(xì)線連結(jié),置于場強(qiáng)為E的勻強(qiáng)電場中,小球1和2均帶正電.電荷量分別為q1和q2(q1>q2).將細(xì)線拉直并使之與電場方向平行,如圖所示,若將兩小球同時從靜止?fàn)顟B(tài)釋放,則釋放后細(xì)線中的張力F為(不計重力及兩小球間的庫侖力)(  )
A.F=(q1-q2)EB.F=(q1-q2)E
C.F=(q1+q2)ED.F=(q1+q2)E

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計算題

(12分)在平面直角坐標(biāo)系xOy中,第Ⅰ象限存在沿y軸負(fù)方向的勻強(qiáng)電場,第Ⅳ象限存在垂直于坐標(biāo)平面向外的勻強(qiáng)磁場,磁感應(yīng)強(qiáng)度為B.一質(zhì)量為m、電荷量為q的帶正電的粒子從y軸正半軸上的M點(diǎn)以速度v0垂直于y軸射入電場,經(jīng)x軸上的N點(diǎn)與x軸正方向成θ=60°角射入磁場,最后從y軸負(fù)半軸上的P點(diǎn)垂直于y軸射出磁場,如圖所示.不計粒子重力,

求(1)M、N兩點(diǎn)間的電勢差UMN
(2)粒子在磁場中運(yùn)動的軌道半徑r;
(3)粒子從M點(diǎn)運(yùn)動到P點(diǎn)的總時間t.

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計算題

如圖(a)所示,兩根足夠長的水平平行金屬導(dǎo)軌相距為L=0.5 m,其右端通過導(dǎo)線連接阻值R=0.6Ω的電阻,導(dǎo)軌電阻不計,一根質(zhì)量為m=0.2 kg、阻值r=0.2Ω的金屬棒ab放在兩導(dǎo)軌上,棒與導(dǎo)軌垂直并保持良好接觸,金屬棒與導(dǎo)軌間的動摩擦因數(shù)m=0.5。整個裝置處在豎直向下的勻強(qiáng)磁場中,取g=10m/s2。若所加磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小恒為B,通過小電動機(jī)對金屬棒施加水平向左的牽引力,使金屬棒沿導(dǎo)軌向左做勻加速直線運(yùn)動,經(jīng)過0.5s電動機(jī)的輸出功率達(dá)到P=10W,此后電動機(jī)功率保持不變。金屬棒運(yùn)動的v~t圖像如圖(b)所示,試求:

(1)磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大小;
(2)在0~0.5s時間內(nèi)金屬棒的加速度a的大;
(3)在0~0.5s時間內(nèi)電動機(jī)牽引力F與時間t的關(guān)系;
(4)若在0~0.3s時間內(nèi)電阻R產(chǎn)生的熱量為0.15J,則在這段時間內(nèi)電動機(jī)做的功。

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