如图所示,在竖直面上固定着一根光滑绝缘的圆形空心管,其圆心在O点,过O点的一条水平直径及其延长线上的A.B两点固定着两个电荷。其中固定于A点的为负电荷。所带的电荷量未知,固定于B点的电荷量为Q。在它们形成的电场中,有一个可视为质点的质量为m、带电荷量为q的小球正在空心管中做圆周运动,若已知小球以某一速度通过最低点C处时,小球恰好与空心管上,下壁均无积压且无沿切线方向的加速度,A.B间的距离为L。∠ABC=∠ACB=30°。CO⊥OB,静电力常量为k。
(1)小球和固定在B点的电荷各带什么电,并作出小球受力示意图;
(2)求固定在A点的电荷所带的电荷量。
高三物理计算题中等难度题
如图所示,在竖直面上固定着一根光滑绝缘的圆形空心管,其圆心在O点,过O点的一条水平直径及其延长线上的A.B两点固定着两个电荷。其中固定于A点的为负电荷。所带的电荷量未知,固定于B点的电荷量为Q。在它们形成的电场中,有一个可视为质点的质量为m、带电荷量为q的小球正在空心管中做圆周运动,若已知小球以某一速度通过最低点C处时,小球恰好与空心管上,下壁均无积压且无沿切线方向的加速度,A.B间的距离为L。∠ABC=∠ACB=30°。CO⊥OB,静电力常量为k。
(1)小球和固定在B点的电荷各带什么电,并作出小球受力示意图;
(2)求固定在A点的电荷所带的电荷量。
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如图所示,电阻不计的两光滑平行导轨固定在绝缘水平面上,导轨间距为1m。导轨中部有一个直径也为1m的圆形匀强磁场区域,与两导轨相切于M、N两点。磁感应强度大小为1T、方向竖直向下,长度略大于1m的金属棒垂直导轨水平放置在磁场区域中,并与区域圆直径MN重合。金属棒的有效电阻为,以劲度系数为 的水平轻质弹簧一端与金属棒中心相连,另一端固定在墙壁上,此时弹簧恰好处于原长。两导轨通过一阻值为的电阻与一电动势为4V、内阻为的电源相连,导轨电阻不计。若开关S闭合一段时间后,金属棒停在导轨上的某一位置,则该位置到MN的距离为
A. 0.3m
B. 0.35m
C. 0.4m
D. 0.45m
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如图所示,在绝缘水平面上固定着一光滑绝缘的圆形槽,在某一过直径的直线上有O、A、D、B四点,其中O为圆心,D在圆上,半径OC垂直于OB。A点固定电荷量为Q的正电荷,B点固定一个未知电荷,使得圆周上各点电势相等。有一个质量为m,电荷量为-q的带电小球在滑槽中运动,在C点受的电场力指向圆心,根据题干和图示信息可知
A.固定在B点的电荷带正电
B.固定在B点的电荷电荷量为Q
C.小球在滑槽内做匀速圆周运动
D.C、D两点的电场强度大小相等
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如图所示,在绝缘水平面上固定着一光滑绝缘的圆形槽,在某一过直径的直线上有O、 A、D、B四点,其中O为圆心,D在圆上,半径OC垂直于OB。A点固定电荷量为Q的正电荷,B点固定一个未知电荷,使得圆周上各点电势相等。有一个质量为m,电荷量为-q的带电小球在滑槽中运动,在C点受的电场力指向圆心,根据题干和图示信息可知
A. 固定在B点的电荷带正电 B. 固定在B点的电荷电荷量为Q
C. 小球在滑槽内做匀速圆周运动 D. C、D两点的电场强度大小相等
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如图所示,在绝缘水平面上固定着一光滑绝缘的圆形槽,在某一过直径的直线上有O、 A、D、B四点,其中O为圆心,D在圆上,半径OC垂直于OB。A点固定电荷量为Q的正电荷,B点固定一个未知电荷,使得圆周上各点电势相等。有一个质量为m,电荷量为-q的带电小球在滑槽中运动,在C点受的电场力指向圆心,根据题干和图示信息可知
A.固定在B点的电荷带正电
B.固定在B点的电荷电荷量为Q
C.小球在滑槽内做匀速圆周运动
D.C、D两点的电场强度大小相等
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如图所示,在绝缘水平面上固定着一光滑绝缘的圆形槽,在某一过直径的直线上有O、A、B三点,其中O为圆心,A点固定电荷量为Q的正电荷,B点固定一个末知电荷,且圆周上各点电势相等,AB=L。有一个可视质点的质量为m,电荷量为﹣q的带电小球正在滑槽中运动,在C点受到电场力指向圆心,C点所处的位置如图所示,根据题干和图示信息可知( )
A. B点的电荷带正电 B. B点的电荷量为3Q
C. B的电荷量为Q D. 小球在滑槽内做的是匀速圆周运动
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如图所示,在绝缘水平面上固定着一光滑绝缘的圆形槽,在某一过直径的直线上有O、A、B三点,其中O为圆心,A点固定电荷量为Q的正电荷,B点固定一个末知电荷,且圆周上各点电势相等,AB=L。有一个可视质点的质量为m,电荷量为﹣q的带电小球正在滑槽中运动,在C点受到电场力指向圆心,C点所处的位置如图所示,根据题干和图示信息可知( )
A. B点的电荷带正电 B. B点的电荷量为3Q
C. B的电荷量为Q D. 小球在滑槽内做的是匀速圆周运动
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如图所示,在方向竖直向上、大小为E=1×106V/m的匀强电场中,固定一个穿有A、B两个小球(均视为质点)的光滑绝缘圆环,圆环在竖直平面内,圆心为O、半径为R=0.2m.A、B用一根绝缘轻杆相连,A带的电荷量为q=+7×10﹣7C,B不带电,质量分别为mA=0.01kg、mB=0.08kg.将两小球从圆环上的图示位置(A与圆心O等高,B在圆心O的正下方)由静止释放,两小球开始沿逆时针方向转动.重力加速度大小为g=10m/s2 .
(1)通过计算判断,小球A能否到达圆环的最高点C?
(2)求小球A的最大速度值.
(3)求小球A从图示位置逆时针转动的过程中,其电势能变化的最大值.
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