在竖直平面内固定一半径为R=0.3m的金属细圆环,质量为的金属小球(视为质点)通过长为L=0.5m的绝缘细线悬挂在圆环的最高点.小球带电荷量为时,发现小球在垂直圆环平面的对称轴上某点A处于平衡状态,如图所示.已知静电力常量. 求:
(1)细线的拉力F的大小;
(2)小球所在处的电场强度E的大小?
(3)金属细圆环不能等效成点电荷来处理,试应用微元法推导圆环带电量Q表达式?(用字母R、L、k、E表示)
高一物理解答题中等难度题
在竖直平面内固定一半径为R=0.3m的金属细圆环,质量为的金属小球(视为质点)通过长为L=0.5m的绝缘细线悬挂在圆环的最高点.小球带电荷量为时,发现小球在垂直圆环平面的对称轴上某点A处于平衡状态,如图所示.已知静电力常量. 求:
(1)细线的拉力F的大小;
(2)小球所在处的电场强度E的大小?
(3)金属细圆环不能等效成点电荷来处理,试应用微元法推导圆环带电量Q表达式?(用字母R、L、k、E表示)
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(14分)如图所示,倾角θ = 60°的粗糙平直导轨与半径为R的光滑圆环轨道相切,切点为B,轻弹簧一端固定,自由端在B点,整个轨道处在竖直平面内。现将一质量为m的小滑块(视为质点)紧靠且压缩弹簧,并从导轨上离水平地面高h = R的A处无初速下滑进入圆环轨道,恰能到达圆环最高点D,不计空气阻力。滑块与平直导轨之间的动摩擦因数μ = 0.5,重力加速度大小为g。求:
(1)滑块运动到圆环最高点D时速度υD的大小;
(2)滑块运动到圆环最低点时受到圆环轨道支持力N的大小;
(3)滑块在A处时弹簧的弹性势能Ep。
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如图所示,质量为m的小球(可看作质点)沿竖直放置的半径为R的固定光滑圆环轨道内侧运动。若小球通过最高点时的速率为,则下列说法中正确的是
A. 小球通过最高点时只受到重力作用
B. 小球通过最高点时对圆环的压力大小为mg
C. 小球通过最低点时的速率为
D. 小球通过最低点时对圆环的压力大小为6mg
高一物理单选题简单题查看答案及解析
如图所示,小球(可被视作质点)质量为m,固定在竖直平面内的圆环其最高处有一小缺口A,小缺口的直径略大于小球的直径。细绳拉着小球在圆环内绕环心O做圆周运动,小球不脱离圆轨道,圆环半径为r,细绳的长度也是r.细绳所能承受的最大张力为小球重力的3倍.用g表示重力加速度.小球在最高点A允许的最大速率和最小速率是多大?
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如图所示,一个小球(视为质点)从H="12m" 高处,由静止开始通过光滑弧形轨道AB,进入半径R=4m的竖直圆环,圆环动摩擦因数处处相等,当小球沿BEC到达环顶C时,刚好对轨道压力为零;沿CFB圆弧滑下后,进入光滑弧形轨道BD,且到达高度为h的D点时的速度为零,则H的值可能为(g=10m/s2,所有高度均相对B点而言)
A.12m B.10m C.8.5m D.7m
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如图所示,质量为m的小球(可看做质点)在竖直放置的半径为R的固定光滑圆环轨道内运动。若小球通过最高点时的速率为,下列说法中正确的是 ( )
A. 小球在最高点时受地球施加的重力和轨道施加的向心力两个力作用
B. 小球在最高点对圆环的压力大小为mg
C. 小球在最高点时瞬时压力为0
D. 小球绕圆环运动一周的时间大于2πR/v0
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如图所示,固定在竖直面内的光滑绝缘圆环半径为R,圆环上套有质量分别为m和2m的两个带电的小球A、B(均可看作质点),小球A带正电,小球B带负电,带电荷量均为q,且小球A、B用一长为2R的轻质绝缘细杆相连,竖直面内有竖直向下的匀强电场(未画出),电场强度大小为E=.现在给小球一个扰动,使小球A从最高点由静止开始沿圆环下滑,已知重力加速度为g,在小球A滑到最低点的过程中,下列说法正确的是( )
A. 小球A减少的机械能等于小球B增加的机械能
B. 细杆对小球A和小球B做的总功为0
C. 小球A的最大速度为
D. 细杆对小球B做的功为mgR
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