【題目】如圖所示的裝置是在豎直平面內(nèi)放置光滑的絕緣軌道，處于水平向右的勻強(qiáng)電場(chǎng)中，一帶負(fù)電荷的小球從高h的A處?kù)o止開始下滑，沿軌道ABC運(yùn)動(dòng)后進(jìn)入圓環(huán)內(nèi)作圓周運(yùn)動(dòng)．已知小球所受到電場(chǎng)力是其重力的3/4，圓環(huán)半徑為R，斜面傾角為θ＝53°，SBC＝2R.若使小球在圓環(huán)內(nèi)能作完整的圓周運(yùn)動(dòng)，h至少為多少？

【答案】10R

【解析】試題分析：小球所受的重力和電場(chǎng)力都為恒力，故兩力可等效為一個(gè)力F，如圖所示，可知F=mg，方向與豎直方向夾角為37°，偏左下；從圖中可知，做完整的圓周運(yùn)動(dòng)的臨界條件是恰能通過(guò)D點(diǎn)，若球恰好能通過(guò)D點(diǎn)，則達(dá)到D點(diǎn)時(shí)小球與圓環(huán)間的彈力恰好為零，由圓周運(yùn)動(dòng)知識(shí)得：即：

選擇A點(diǎn)作為初態(tài)，D點(diǎn)為末態(tài)，由動(dòng)能定理有： mg（h-R-Rcos37°）-mg（htan37°+2R+Rsin37°）=

代入數(shù)據(jù)：mg（h-1.8R）-mg（h+2.6R）=

解得：h=10R

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖示，一寬40cm的勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域，磁場(chǎng)方向垂直紙面向里．一邊長(zhǎng)為20cm的正方形導(dǎo)線框位于紙面內(nèi)，以垂直于磁場(chǎng)邊界的恒定速度v=20cm/s通過(guò)磁場(chǎng)區(qū)域，在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，線框有一邊始終與磁場(chǎng)區(qū)域的邊界平行，取它剛進(jìn)入磁場(chǎng)的時(shí)刻為t=0，在以下四個(gè)圖線中，正確反映感應(yīng)電流隨時(shí)間變化規(guī)律的是（ ）

A.
B.
C.
D.

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖甲所示，不計(jì)電阻的平行金屬導(dǎo)軌豎直放置，導(dǎo)軌間距為L＝1 m，上端接有電阻R＝3 Ω，虛線OO′下方是垂直于導(dǎo)軌平面的勻強(qiáng)磁場(chǎng)．現(xiàn)將質(zhì)量m＝0.1 kg、電阻r＝1 Ω的金屬桿ab從OO′上方某處垂直導(dǎo)軌由靜止釋放，桿下落過(guò)程中始終與導(dǎo)軌保持良好接觸，桿下落過(guò)程中的v－t圖象如圖乙所示(取g＝10 m/s2)．求：

(1)磁感應(yīng)強(qiáng)度B；

(2)桿在磁場(chǎng)中下落0.1 s過(guò)程中電阻R產(chǎn)生的熱量．

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】兩物體M、m用跨過(guò)光滑定滑輪的輕繩相連，如圖所示，OA、OB與水平面的夾角分別為30°、60°，M、m均處于靜止?fàn)顟B(tài)，則（ ）

A. 繩OA對(duì)M的拉力大小大于繩OB對(duì)M的拉力

B. 繩OA對(duì)M的拉力大小等于繩OB對(duì)M的拉力

C. m受到水平面的靜摩擦力大小為零

D. m受到水平面的靜摩擦力的方向水平向左

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示,桌面上固定一個(gè)光滑豎直擋板,現(xiàn)將一個(gè)長(zhǎng)方體物塊A與截面為三角形的墊塊B疊放在一起,用水平外力F緩緩向左推動(dòng)B,使A緩慢升高,設(shè)各接觸面均光滑,則該過(guò)程中(　　)

A. A和B均受三個(gè)力作用而平衡

B. B對(duì)桌面的壓力大小不變

C. A對(duì)B的壓力越來(lái)越小

D. 推力F的大小不變

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示,兩個(gè)半圓柱A、B緊靠著靜置于水平地面上,其上有一光滑圓柱C,三者半徑均為R。C的質(zhì)量為m,A、B的質(zhì)量都為,與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)均為μ�，F(xiàn)用水平向右的力拉A,使A緩慢移動(dòng),直至C恰好降到地面。整個(gè)過(guò)程中B保持靜止。設(shè)最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力,重力加速度為g。求:

（1）未拉A時(shí),C受到B作用力的大小F;

（2）C從初始狀態(tài)至恰好降到地面的過(guò)程中，A的位移大��；

（3）動(dòng)摩擦因數(shù)的最小值μmin。

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】一勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁場(chǎng)方向垂直于xy平面，在xy平面上，磁場(chǎng)分布在以O(shè)為中心的一個(gè)圓形區(qū)域內(nèi)．一個(gè)質(zhì)量為m，電荷量為q的帶電粒子，由原點(diǎn)O開始運(yùn)動(dòng)，初速度為v，方向沿x正方向．后來(lái)，粒子經(jīng)過(guò)y軸上的P點(diǎn)，此時(shí)速度方向與y軸的夾角為30°，P到O的距離為L(zhǎng)，如圖所示．不計(jì)重力的影響．求磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大小及xy平面上磁場(chǎng)區(qū)域的半徑R．

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】在某地地震發(fā)生后的幾天，通向?yàn)?zāi)區(qū)的公路非常難行，一輛救災(zāi)汽車由靜止開始做勻變速直線運(yùn)動(dòng)，剛運(yùn)動(dòng)了8s，由于前方突然有巨石滾在路中央，所以又緊急剎車，經(jīng)4s停在巨石前．則關(guān)于汽車的運(yùn)動(dòng)情況，下列說(shuō)法正確的是（　　）

A. 加速、減速中的加速度大小之比a1：a2=1：2

B. 加速、減速中的加速度大小之比a1：a2=2：1

C. 加速、減速中的平均速度之比=2：1

D. 加速、減速中的位移之比x1：x2=2：1

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，水平地面上方有一高度為H、界面分別為PQ、MN的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B．矩形導(dǎo)線框abcd在磁場(chǎng)上方某一高度處，導(dǎo)線框ab邊長(zhǎng)為l1 ， bd邊長(zhǎng)為l2 ， 導(dǎo)線框的質(zhì)量為m，電阻為R．磁場(chǎng)方向垂直于線框平面，磁場(chǎng)高度H＞l2 ． 線框從某高處由靜止落下，當(dāng)線框的cd邊剛進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)，線框的加速度方向向下、大小為 ；當(dāng)線框的cd邊剛離開磁場(chǎng)時(shí)，線框的加速度方向向上、大小為 ．運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，線框平面位于豎直平面內(nèi)，上、下兩邊始終平行PQ．空氣阻力不計(jì)，重力加速度為g．求：

（1）線框開始下落時(shí)cd邊距離磁場(chǎng)上邊界PQ的高度h；
（2）cd邊剛離開磁場(chǎng)時(shí)，電勢(shì)差Ucd
（3）從線框的cd邊進(jìn)入磁場(chǎng)至線框的ab邊剛進(jìn)入磁場(chǎng)過(guò)程中，線框產(chǎn)生的焦耳熱Q；
（4）從線框的cd邊進(jìn)入磁場(chǎng)至線框的ab邊剛進(jìn)入磁場(chǎng)的過(guò)程中，通過(guò)線框?qū)Ь�某一橫截面的電荷量q．

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