光滑的水平轨道AB,与半径为R的光滑的半圆形轨道BCD相切于B点,其中圆轨道在竖直平面内,B为最低点,D为最高点.一质量为m的小球以初速度v0沿AB运动,恰能通
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光滑的水平轨道AB,与半径为R的光滑的半圆形轨道BCD相切于B点,其中圆轨道在竖直平面内,B为最低点,D为最高点.一质量为m的小球以初速度v0沿AB运动,恰能通
题型:不详
难度:
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光滑的水平轨道AB,与半径为R的光滑的半圆形轨道BCD相切于B点,其中圆轨道在竖直平面内,B为最低点,D为最高点.一质量为m的小球以初速度v
0
沿AB运动,恰能通过最高点,则( )
A.R越大,v
0
越大
B.R越大,小球经过B点后的瞬间对轨道的压力越大
C.m越大,v
0
越大
D.m与R同时增大,初动能E
k0
增大
答案
A、C小球恰能通过最高点时,则有mg=
v
2D
R
,
v
D
=
gR
,根据动能定理得,
1
2
m
v
20
=
1
2
m
v
2D
+2mgR,得到
v
0
=
5gR
,可见,R越大,v
0
越大,而且v
0
与小球的质量m无关.故A正确,C错误.
B、小球经过B点后的瞬间,N-mg=m
v
20
R
,得到轨道对小球的支持力N=mg+m
v
20
R
,R越大,N越小,小球经过B点后的瞬间对轨道的压力也越小.故B错误.
D、初动能E
k0
=
1
2
m
v
20
=
1
2
m
v
2D
+2mgR=
5
2
mgR
,得知m与R同时增大,初动能E
k0
增大.故D正确.
故选AD
举一反三
如图所示,光滑绝缘的圆管弯成半径为R的半圆形,固定在竖直面内,管口B、C的连线水平.现有一带正电小球从B点正上方的A点自由下落,A、B两点距离为4R.从小球进入管口开始,整个空间中突然加上一个匀强电场,结果小球在管中运动过程的速度逐渐减小.小球从管口C处脱离圆管后,其运动轨迹最后经过A点.设小球运动过程带电量没有改变,重力加速度为g,求:
(1)所加的匀强电场的方向.
(2)小球经过管口C处时对圆管的压力.
题型:不详
难度:
|
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如图所示,粒子源S可以不断地产生质量为m、电荷量为+q的粒子(重力不计).粒子从O
1
孔漂进(初速不计)一个水平方向的加速电场,再经小孔O
2
进入相互正交的匀强电场和匀强磁场区域,电场强度大小为E,磁感应强度大小为B
1
,方向如图.虚线PQ、MN之间存在着水平向右的匀强磁场,磁感应强度大小为B
2
(图中未画出).有一块折成直角的硬质塑料板abc(不带电,宽度很窄,厚度不计)放置在PQ、MN之间(截面图如图),a、c两点恰在分别位于PQ、MN上,ab=bc=L,α=45°.现使粒子能沿图中虚线O
2
O
3
进入PQ、MN之间的区域.
(1)求加速电压U
1
.
(2)假设粒子与硬质塑料板相碰后,速度大小不变,方向变化遵守光的反射定律.粒子在PQ、MN之间的区域中运动的时间和路程分别是多少?
题型:徐州模拟
难度:
|
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如图所示的坐标系,x轴沿水平方向,y轴沿竖直方向.在x轴上方空间的第一、第二象限内,既无电场也无磁场,在第三象限,存在沿y轴正方向的匀强电场和垂直xy平面(纸面)向里的匀强磁场.一质量为m、电荷量为q的带电质点,从y轴上y=h处的P
1
点以一定的水平初速度沿x轴负方向进入第二象限.然后经过x轴上x=-2h处的P
2
点进入第三象限,带电质点恰好能做匀速圆周运动.之后经过y轴上y=-2h处的P
3
点进入第四象限.已知重力加速度为g.求:
(1)质点到达P
2
点时速度的大小和方向;
(2)第三象限空间中电场强度和磁感应强度的大小;
(3)若在第四象限加一匀强电场,使质点做直线运动,求此电场强度的最小值.
题型:徐州模拟
难度:
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如图所示,在水平方向的匀强电场中的O点,用轻、软的绝缘细线悬挂一带电小球,当小球位于B点时处于静止状态,此时细线与竖直方向(即OA方向)成θ角.现将小球拉至细线与竖直方向成2θ角的C点,由静止将小球释放.若不计空气阻力,对于此后小球的运动,则下列判断中正确的是( )
A.小球再次通过B点时,所受的合力一定为零
B.小球一定不能到达A点
C.小球从C到B的时间与从B到A的时间一定不等
D.小球通过B点时的速度一定最大
题型:海淀区模拟
难度:
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用长为L的细线拉一质量为m的小球,小球带电量为+q,细线一端悬于固定点O,整个装置放在水平向右一足够大的匀强电场中,小球静止时细线与竖直方向的夹角为θ,电场范围足够大,不计空气阻力,重力加速度为g,求:
(1)匀强电场的电场强度大小;
(2)将小球拉至O点正下方最低点由静止释放,小球向上摆动过程中的最大速度大小;
(3)在(2)问中,小球运动到最高点时细线对小球的拉力大小;
(4)若将小球拉至O点正下方最低点时给它一水平向右的初速度,小球在竖直面内做完整的圆周运动,这个初速度至少是多大?
题型:淮安模拟
难度:
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