用一根长L=0.8 m的轻绳，吊一质量为m=1.0 g的带电小球，放在磁感应强度B=0.1 T，方向如图所示的匀强磁场中，把小球拉到悬点的右端，轻绳刚好水平拉直

题型：广西自治区模拟题难度：来源：

用一根长L=0.8 m的轻绳，吊一质量为m=1.0 g的带电小球，放在磁感应强度B=0.1 T，方向如图所示的匀强磁场中，把小球拉到悬点的右端，轻绳刚好水平拉直，将小球由静止释放，小球便在垂直于磁场的竖直平面内摆动，当小球第一次摆到最低点时，悬线的拉力恰好为零（重力加速度g取10 m/s²）。试问：
（1）小球带何种电荷？电量为多少？
（2）当小球第二次经过最低点时，悬线对小球的拉力多大？

答案

解：（1）设小球第一次到达最低点速度为v，则由动能定理可得：

在最低点由圆周运动规律得：

解得q=7.5×10^-2 C，带负电
（2）小球第二次到达最低点速度仍为v，由圆周运动规律得：

解得F=0.06 N

举一反三

如图所示，梯形的斜面AB与半径为R=2.0 m的圆弧相切于B点，A点离地面高H=4.0 m，B、D点离地面高度相等，一质量为m=1.0 kg的小球从A点由静止释放沿着倾角为θ=53°的斜面AB加速下滑，进入圆弧BCD 时，由于圆弧面的BC段是特殊材料，导致小球的速率保持不变，圆弧面的CD段光滑，最后小球从D点抛射出去，落地速率v=7.0 m/s。已知小球与斜面AB间的动摩擦因数μ=0.5，重力加速度取g=10 m/s²，sin53°=0.8，cos53°=0.6。求：小球经过BC段刚到达最低点C时对圆弧轨道的压力的大小。

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在半径R=5 000 km的某星球表面，宇航员做了如下实验，实验装置如图(a)所示。竖直平面内的光滑轨道由轨道AB和圆弧轨道BC组成，将质量m=0.2 kg的小球，从轨道AB上高H处的某点静止滑下，用力传感器测出小球经过C点时对轨道的压力F，改变H的大小，可测出相应的F大小，F随H的变化关系如图(b)所示。求：
（1）圆轨道的半径及星球表面的重力加速度；
（2）该星球的第一宇宙速度。

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两个内壁光滑、半径不同的半球形碗，放在不同高度的水平面上，使两碗口处于同一水平面，如图所示。现将质量相同的两个小球，分别从两个碗的边缘处由静止释放（小球半径远小于碗的半径），两个小球通过碗的最低点时

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A．两小球速度大小不等，对碗底的压力相等
B．两小球速度大小不等，对碗底的压力不等
C．两小球速度大小相等，对碗底的压力相等
D．两小球速度大小相等，对碗底的压力不等

题型：北京期末题难度：| 查看答案

“快乐向前冲”节目中有这样一种项目，选手需要借助悬挂在高处的绳飞跃到鸿沟对面的平台上，如果已知选手的质量为m，选手抓住绳由静止开始摆动，此时绳与竖直方向夹角为α，绳的悬挂点O距平台的坚直高度为H，绳长为l，不考虑空气阻力和绳的质量，下列说法正确的是

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A．选手摆到最低点时处于失重状态
B．选手摆到最低点时所受绳子的拉力为(3-2cosα)mg
C．选手摆到最低点时所受绳子的拉力大小大于选手对绳子的拉力大小
D．选手摆到最低点的运动过程中，其运动可分解为水平方向的匀加速运动和竖直方向上的匀加速运动

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一内壁光滑的半径为R的圆筒固定，横截面在竖直平面内，圆筒内最低点有一小球。现给小球2.2 mgR的初动能，使小球从最低点开始沿筒壁运动，则小球沿筒壁做圆运动过程中

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A．小球可以到达轨道的最高点
B．小球不能到达轨道的最高点
C．小球的最小速度大于

D．小球的最小速度等于

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