(10分)如图所示,一光滑绝缘圆管轨道位于竖直平面内,半径为0.2m。以圆管圆心O为原点,在环面内建立平面直角坐标系xOy,在第四象限加一竖直向下的匀强电场,其

(10分)如图所示,一光滑绝缘圆管轨道位于竖直平面内,半径为0.2m。以圆管圆心O为原点,在环面内建立平面直角坐标系xOy,在第四象限加一竖直向下的匀强电场,其

题型:不详难度:来源:
(10分)如图所示,一光滑绝缘圆管轨道位于竖直平面内,半径为0.2m。以圆管圆心O为原点,在环面内建立平面直角坐标系xOy,在第四象限加一竖直向下的匀强电场,其他象限加垂直于环面向外的匀强磁场。一带电量为+1.0C、质量为0.1kg的小球(直径略小于圆管直径),从x坐标轴上的b点由静止释放,小球刚好能顺时针沿圆管轨道做圆周运动。(重力加速度g取10m/s2

(1)求匀强电场的电场强度E;
(2)若第二次到达最高点a时,小球对轨道恰好无压力,求磁感应强度B ;
(3)求小球第三次到达最高点a时对圆管的压力。
答案
(1)1N/C   (2)0.5T   (3)N
解析

试题分析:(1)小球第一次刚好过最高点,此时速度v1=0
qER=mgR               2分
=1N/C             2分
(2)小球第二次过最高点是速度为,由动能定理可知
             2分
又               2分
以上两式可解得  =0.5T             1分
(3)小球第三次过最高点时速度为,小球受圆管向下的压力为FN
           2分
            2分
解得  =N             1分
根据牛顿第三定律可知
小球第三次到达最高点a时对圆管的压力为N 方向竖直向上    1分
举一反三
如图所示,在质量为的电动机上,装有质量为的偏心轮,偏心轮的重心距转轴的距离为.当偏心轮重心在转轴正上方时,电动机对地面的压力刚好为零.求电动机转动的角速度.

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如图所示,空间有一垂直纸面向外的磁感应强度为0.5T的匀强磁场,一质量为0.2kg,且足够长的绝缘木板静止在光滑水平面上,在木板的左端无初速放置一质量为0.1kg,电荷量q=+0.2C的滑块,滑块与绝缘木板之间动摩擦因数为0.5,滑块受到的最大静摩擦力可认为等于滑动摩擦力。现对木板施加方向水平向左,大小为0.6N的恒力,g取10m/s2。则(    )
A.木板和滑块一直以2m/s2做匀加速运动
B.滑块先做匀加速运动,再做加速度减小的加速运动,最后做匀速运动
C.最终木板以2m/s2做匀加速运动,滑块以10m/s做匀速运动
D.最终木板以3m/s2做匀加速运动,滑块以10m/s的匀速运动

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如图所示,乘坐游乐园的翻滚过山车时,质量为m的人随车在竖直平面内旋转,下列说法正确的是
A.车在最高点时人处于倒坐状态,全靠保险带拉住,没有保险带,人就会掉下来
B.人在最高点时对座位仍可能产生压力
C.人在最低点时对座位的压力等于mg
D.人在最低点时对座位的压力大于mg

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(16分)如图所示,在磁感应强度为B的水平匀强磁场中,有一足够长的绝缘细棒OO′在竖直平面内垂直于磁场方向放置,细棒与水平面夹角为α。一质量为m、带电荷量为+q的圆环A套在OO′棒上,圆环与棒间的动摩擦因数为μ,且μ<tanα,现让圆环A由静止开始下滑,试问圆环在下滑过程中:

(1)圆环A的最大加速度为多大?获得最大加速度时的速度为多大?
(2)圆环A能够达到的最大速度为多大?
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在德国首都柏林举行的世界田径锦标赛女子跳高决赛中,克罗地亚选手弗拉希奇以2.04m的成绩获得冠军。弗拉希奇身高约为1.93 m,忽略空气阻力,g取10 m/s2。则下列说法正确的是
A.弗拉希奇下降过程处于失重状态
B.弗拉希奇起跳以后在上升过程处于超重状态
C.弗拉希奇起跳时地面对她的支持力等于她所受的重力
D.弗拉希奇起跳时的初速度大约为3 m/s

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