如圖所示,半徑為r的絕緣細(xì)圓環(huán)的環(huán)面固定在豎直平面上,AB為水平直徑的兩個端點。水平向右、場強(qiáng)大小為E的勻強(qiáng)電場與環(huán)面平行。一電量為+q、質(zhì)量為m的小球穿在環(huán)上(不計摩擦)。若小球經(jīng)A點時,速度vA(大小未知)的方向恰與電場垂直,且圓環(huán)與小球間無力的作用。已知此小球可沿圓環(huán)作完整的圓周運(yùn)動,試計算:
(1)速度vA的大小。
(2)小球運(yùn)動到與A點對稱的B點時,對環(huán)的作用力。
(3)小球運(yùn)動經(jīng)過圓周最低點時,對環(huán)的作用力。
(1)在A點,小球在水平方向只受電場力作用,根據(jù)牛頓第二定律得:    
所以小球在A點的速度。
(2)在小球從AB的過程中,根據(jù)動能定理,電場力做的正功等于小球動能的增加量,即 
小球在B點時,根據(jù)牛頓第二定律,在水平方向有
解以上兩式,小球在B點對環(huán)的水平作用力為:
(3)3mg+3qE
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

水平桌面上水平固定放置一光滑的半圓形擋板BDC,其半徑為R=0.6 m。一質(zhì)量m=0.2 kg的小物塊受水平拉力F作用從A點由靜止開始向B點作直線運(yùn)動,當(dāng)進(jìn)入半圓形檔板BDC瞬間,撤去拉力F,小物塊沿?fù)醢謇^續(xù)運(yùn)動,并從C點離開,如右圖所示(此圖為俯視圖)。已知BC右側(cè)桌面光滑,左側(cè)桌面與小物塊間的動摩擦因數(shù)為μ=0.2,A、B間距離為L="1.5" m,水平拉力恒為F="1.0" N,g="10" m/s2。求
(1)小物塊運(yùn)動到B點時的速度大;
(2)小物塊運(yùn)動到D點時對檔板的壓力大;
(3)計算小物塊離開C點后2 s內(nèi)物體克服摩擦力做的功。

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

固定在水平地面上光滑斜面傾角為,斜面底端固定一個與斜面垂直的擋板,一木板A被在斜面上,其下端離地面高為H,上端放著一個小物塊B,如圖所示。木板和物塊的質(zhì)量均為m,相互間最大靜摩擦力等于滑動摩擦力(A > 1),把它們由靜止釋放,木板與擋板發(fā)生碰撞時,時間極短,無動能損失,而物塊不會與擋板發(fā)生碰撞.求:
(1)木板第一次與擋板碰撞彈回沿斜面上升過程中,物塊B的加速度;
(2)從釋放木板到木板與擋板第二次碰撞的瞬間,木板運(yùn)動的路程s
(3)從釋放木板到木板和物塊都靜止,木板和物塊系統(tǒng)損失的機(jī)械能。

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源:不詳 題型:計算題

一輕彈簧的左端固定在墻壁上,右端自由,一質(zhì)量為m的滑塊從距彈簧右端L0的P點以初速度v0正對彈簧運(yùn)動,如下圖所示,滑塊與水平面的動摩擦因數(shù)為μ,在與彈簧碰后反彈回來,最終停在距P點為L1的Q點,求:在滑塊與彈簧碰撞過程中彈簧最大壓縮量為多少?

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源:不詳 題型:計算題

如圖所示,AB和CD為兩個對稱斜面,其上部足夠長,下部分分別與一個光滑的圓弧面的兩端相切,圓弧圓心角為120°,半徑R=2.0m,一個質(zhì)量為m=1㎏的物體在離弧高度為h=3.0m處,以初速度v0=4.0m/s沿斜面運(yùn)動,若物體與兩斜面間的動摩擦因數(shù)μ=0.2,重力加速度g=10m/s2,求:
(1)以圓弧最低點為參考面,物體釋放后最終機(jī)械能的大;
(2)物體釋放后,在圓弧最低點對圓弧面的最小壓力大;
(3)物體釋放后,在斜面上(不包括圓弧部分)走過路程的最大值。

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源:不詳 題型:計算題

如圖所示,BCFD是一在豎直平面的粗糙軌道,其中CFD是直徑為R的半圓弧,O為其圓心,EO為一水平平臺(EO>R),F(xiàn)有一質(zhì)量為m的小球從B點正上方A點自由下落,在B點進(jìn)入軌道BCD內(nèi)運(yùn)動,恰好能通過半圓軌道最高點D點,最后落在水平平臺EO上。小球在B點與軌道碰撞的能量損失及運(yùn)動過程空氣阻力忽略不計。求:
(1)小球克服摩擦力做的功Wf;
(2)小球在EO上的落點與O的距離d。

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源:不詳 題型:計算題

(16分)如圖13所示,質(zhì)量,上表面光滑的足夠長的木板在水平拉力的作用下,以的初速度沿水平地面向右勻速運(yùn)動,現(xiàn)有足夠多的小鐵塊,它們質(zhì)量均為m=1kg,將一鐵塊無初速地放在木板最右端,當(dāng)木板運(yùn)動了時,又無初速地在木板最右端放上第二個鐵塊,以后只要木板運(yùn)動了L就在木板最右端無初速放一鐵塊(m/s2)。求:
(1)第一個鐵塊放上后,木板運(yùn)動1m時,木板的速度多大?
(2)最終有幾個鐵塊能留在木板上?
(3)最后一個鐵塊與木板右端距離多大?

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源:不詳 題型:計算題

(12分)如圖所示,用同種材料制成一個豎直平面內(nèi)的軌道,AB段為圓弧,半徑為R,BC段水平且長度為R,一小物塊質(zhì)量為m與軌道間動摩擦因數(shù)為.當(dāng)它從軌道頂端A無初速下滑時,恰好運(yùn)動到C點靜止,求:

(1)物體在AB段克服摩擦力做的功.
(2)若選A點所在的水平面為零勢能面,物體到達(dá)B點時的機(jī)械能.

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源:不詳 題型:計算題

(9分)蹦極是一項既驚險又刺激的運(yùn)動,深受年輕人的喜愛。如圖所示,原長L=16m的橡皮繩一端固定在塔架的P點,另一端系在蹦極者的腰部。蹦極者從P點靜止跳下,到達(dá)A處時繩剛好伸直,繼續(xù)下降到最低點B處,BP之距h=20m。又知:蹦極者的質(zhì)量m=60kg,所受空氣阻力f恒為體重的1/5,蹦極者可視為質(zhì)點,g=10m/s2。求:

(1)蹦極者到達(dá)A點時的速度
(2)橡皮繩的彈性勢能的最大值
(3)蹦極者從P下降到A、再從A下降到B機(jī)械能的變化量分別計為ΔE1、ΔE2,則ΔE1 :ΔE2 =?

查看答案和解析>>

同步練習(xí)冊答案