如图所示,竖直线的A、B两点固定有等量异种点电荷,电量为q,正负如图所示,△ABC为一等边三角形,边长为L,CD为AB边的中垂线,且与右侧竖直光滑1/4圆弧轨道
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如图所示,竖直线的A、B两点固定有等量异种点电荷,电量为q,正负如图所示,△ABC为一等边三角形,边长为L,CD为AB边的中垂线,且与右侧竖直光滑1/4圆弧轨道
题型:不详
难度:
来源:
如图所示,竖直线的A、B两点固定有等量异种点电荷,电量为q,正负如图所示,
△ABC为一等边三角形,边长为L,CD为AB边的中垂线,且与右侧竖直光滑1/4圆弧轨道的最低点C相切,已知圆弧的半径为R。现把质量为m带电量为+Q的小球(可视为质点)由圆弧的最高点M静止释放,到最低点C时速度为v,现取D为电势零点,求:
小题1:在等量异种电荷A、B的电场中,M点的电势;
小题2:在最低点C轨道对小球的支持力多大?
答案
小题1:
小题2:
解析
:(1)小球由最高点M运动到C的过程中,由动能定理得,mgR+QU
MC
=
mv
2
可得MC两点的电势差U
MC
=
又等量异种电荷中垂线上的电势相等,即C、D是等电势的,M点的电势φ
M
=U
MC
=
.
(2)+Q到达最低点C时,+q与-q对其的电场力F
1
、F
2
是大小相等的,有:F
1
=F
2
=k
又因为△ABC为等边三角形,知F
1
、F
2
的夹角是120°,所以二者的合力为F
12
=k
,且方向竖直向下的.
由牛顿第二定律得,F
N
-mg-F
12
=m
整理得,轨道对小球的支持力F
N
=mg+m
+k
.
举一反三
如图所示,用同样材料做成的A、B、c三个物体放在匀速转动的水平转台上随转台一起绕竖直轴转动.已知三物体质量间的关系m
a
=2m
b
=3m
c
,转动半径之间的关系是r
C
=2r
A
=2r
B
,那么以下说法中错误的是:( )
A.物体A受到的摩擦力最大
B.物体B受到的摩擦力最小
C.物体C的向心加速度最大
D.转台转速加快时,物体B最先开始滑动
题型:不详
难度:
|
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如图所示,光滑水平轨道与半径为R的光滑竖直半圆轨道在B点平滑连接.在过圆心O的水平界面MN的下方分布有水平向右的匀强电场.现有一质量为m、电荷量为+q的小球从水平轨道上A点由静止释放,小球运动到C点离开圆轨道后,经界面MN上的P点进入电场(P点恰好在A点的正上方,如图.小球可视为质点,小球运动到C点之前电荷量保持不变,经过C点后电荷量立即变为零).已知AB间距离为2R,重力加速度为g.在上述运动过程中,求:
小题1:电场强度E的大小;
小题2:小球在圆轨道上运动时的最大速率;
小题3:小球对圆轨道的最大压力的大小.
题型:不详
难度:
|
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如图所示,A,B为两个大小可视为质点的小球,A的质量
,B的质量
,B球用长
的轻质细绳吊起,当细绳位于竖直位置,B球处于静止状态时,B球恰好与弧形轨道MN的末端接触但无作用力,已知弧形轨道的内表面光滑,且末端切线水平,现使A球从距轨道末端
的高处由静止释放,当A球运动到轨道末端时与B球发生完全弹性碰撞。若
取
,求:
小题1:A球刚要接触到B球时的速度大小;
小题2:两小球相碰撞过程中,B球对A球所做的功;
小题3:两个小球碰撞后各自开始运动的瞬间,B球对细绳的拉力大小。
题型:不详
难度:
|
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表演“水流星”节目,如图所示,拴杯子的绳子长为
,绳子能够承受的最大拉力是杯子和杯内水重力的8倍.要使绳子不断,节目获得成功,重力加速度为g,求:
小题1:杯子通过最高点时速度的最小值为多大?
小题2:通过最低点时速度的最大值为多大?
题型:不详
难度:
|
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如图所示,天车下吊着两个质量都是
m
的工件
A
和
B
,系
A
的吊绳较短,系
B
的吊绳较长.若天车运动到
P
处突然停止,则两吊绳所受的拉力
F
A
和
F
B
的大小关系为:
A.
F
A
>
F
B
B.
F
A
<
F
B
C.
F
A
=
F
B
=
mg
D.
F
A
=
F
B
>
mg
题型:不详
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