如图所示,在竖直平面内有一固定的光滑绝缘圆环,半径r =0.3 m,圆环上套有一质量m =1×10-2 kg、带电量q= +5 xl0-5 C的小球。匀强电场方向水平向右且与圆轨道所在平面平行。A为圆环最高点,B、C与圆心O在同一条水平线上。小球从A点静止释放,运动到B点时的速度vB =3 m/s。重力加速度g取10 m/s2。求:
(1)电场强度E的大小;
(2)小球运动到C点时对圆环的作用力。
高三物理计算题简单题
如图所示,在竖直平面内有一固定的光滑绝缘圆环,半径r =0.3 m,圆环上套有一质量m =1×10-2 kg、带电量q= +5 xl0-5 C的小球。匀强电场方向水平向右且与圆轨道所在平面平行。A为圆环最高点,B、C与圆心O在同一条水平线上。小球从A点静止释放,运动到B点时的速度vB =3 m/s。重力加速度g取10 m/s2。求:
(1)电场强度E的大小;
(2)小球运动到C点时对圆环的作用力。
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如图所示,在竖直平面内有一固定的光滑绝缘圆环,半径r =0.3 m,圆环上套有一质量m =1×10-2 kg、带电量q= +5 xl0-5 C的小球。匀强电场方向水平向右且与圆轨道所在平面平行。A为圆环最高点,B、C与圆心O在同一条水平线上。小球从A点静止释放,运动到B点时的速度vB =3 m/s。重力加速度g取10 m/s2。求:
(1)电场强度E的大小;
(2)小球运动到C点时对圆环的作用力。
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如图所示,在水平平面内有一固定的光滑绝缘圆环,半径r =0.3 m,圆环上套有一质量m =1×10-2 kg、带电量q= +5×l0-5 C的小球。匀强电场方向水平向右且与圆轨道所在平面平行。A为圆环最高点,B、C与圆心O在同一条水平线上。小球从A点以初速度v0 =m/s向右运动,运动到B点时的速度vB =3 m/s。重力加速度g取10 m/s2。A、B、C在同一水平面上。求:
(1)电场强度E的大小;
(2)小球最小速度大小及此处对圆环的作用力大小。
【答案】(1)1000N/C(2)0.05N
【解析】试题分析:(1)小球从A运动到B的过程中,电场力和重力均做正功,由动能定理列式,可求电场强度.(2)小球从A运动到C的过程,由动能定理求出小球通过C点的速度.在C点,由电场力和轨道的支持力的合力提供向心力,由牛顿运动定律求解.
(1)小球从A到B,由动能定理得:
代入数据解得:E=1000N/C
(2)小球从A到C,由动能定理得:
在C点,由牛顿第二定律得:
解得:
根据牛顿第三定律知,小球运动到C点时对圆环的作用力大小为0.05N
【题型】解答题
【结束】
12
某工地某一传输工件的装置可简化为如图所示的情形,AB为一段足够长的曲线轨道,BC为一段足够长的水平轨道,CD为一段圆弧轨道,圆弧半径r=1m,三段轨道均光滑。一长为L=2m、质量为M=1kg的平板小车最初停在BC轨道的最左端,小车上表面刚好与AB轨道相切,且与CD轨道最低点处于同一水平面。一可视为质点、质量为m=2kg的工件从距AB轨道最低点h高处沿轨道自由滑下,滑上小车后带动小车也向右运动,小车与CD轨道左端碰撞(碰撞时间极短)后即被粘在C处。工件只有从CD轨道最高点飞出,才能被站在台面DE上的工人接住。工件与小车的动摩擦因数为μ=0.5,取g=10m/s2,
(1)若h=2.8m,则工件滑到圆弧底端B点时对轨道的压力为多大?
(2)要使工件能被站在台面DE上的工人接住,求h的取值范围.
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如图所示,竖直平面内固定一半径为R的光滑绝缘圆环,环上套有两个相同的带电小球P和Q,静止时P、Q两球分别位于a、b两点,两球间的距离为R.现用力缓慢推动P球至圆环最低点c,Q球由b点缓慢运动至d点(图中未画出).则此过程中
A. Q球在d点受到圆环的支持力比在b点处小
B. Q球在d点受到的静电力比在b点处大
C. P、Q两球电势能减小
D. 推力做的功等于P、Q两球增加的机械能
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如图所示,竖直平面内固定一半径为R的光滑绝缘圆环,环上套有两个相同的带电小球P和Q,静止时P、Q两球分别位于a、b两点,两球间的距离为R.现用力缓慢推动P球至圆环最低点c,Q球由b点缓慢运动至d点(图中未画出).则此过程中
A. Q球在d点受到圆环的支持力比在b点处小
B. Q球在d点受到的静电力比在b点处大
C. P、Q两球电势能减小
D. 推力做的功等于P、Q两球增加的机械能
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如右上图所示,一半径为R的固定的光滑绝缘圆环,位于竖直平面内;环上套有两个相同的带电小球a和b(都可视为质点),只能在环上移动,静止时两小球之间的距离为R.现用外力缓慢推左球a使其到达圆环最低点c,然后撤除外力.下列说法正确的是
A.在左球a到达c点的过程中,圆环对b球的支持力变大
B.在左球a到达c点的过程中,外力做正功,电势能增加
C.在左球a到达c点的过程中,A.b两球的重力势能之和不变
D.撤除外力后,A.b两球在轨道上运动过程中系统的能量守恒
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(14分)半径为r的绝缘光滑圆环固定在竖直平面内,环上套有一质量为m、带正电的珠子,空间存在水平向右的匀强电场,如图14所示.珠子所受静电力是其重力的倍,将珠子从环上最低位置A点由静止释放,求:
(1)珠子所能获得的最大动能是多少?
(2)珠子对圆环的最大压力是多少?
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(14分)半径为r的绝缘光滑圆环固定在竖直平面内,环上套有一质量为m、带正电的珠子,空间存在水平向右的匀强电场,如图14所示.珠子所受静电力是其重力的倍,将珠子从环上最低位置A点由静止释放,求:
(1)珠子所能获得的最大动能是多少?
(2)珠子对圆环的最大压力是多少? 图14
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