如图所示,在竖直平面内,光滑绝缘直杆AC与半径为R的圆周交于B、C两点,在圆心处有一固定的正点电荷,B为AC的中点,C点位于圆周的最低点。现有一质量为m、电荷量

如图所示,在竖直平面内,光滑绝缘直杆AC与半径为R的圆周交于B、C两点,在圆心处有一固定的正点电荷,B为AC的中点,C点位于圆周的最低点。现有一质量为m、电荷量

题型:不详难度:来源:
如图所示,在竖直平面内,光滑绝缘直杆AC与半径为R的圆周交于B、C两点,在圆心处有一固定的正点电荷,B为AC的中点,C点位于圆周的最低点。现有一质量为m、电荷量为-q、套在杆上的带负电小球从A点由 静止开始沿杆下滑。已知重力加速度为g,A点距过C点的水平面的竖直高度为3R,小球滑到B点时的速度大小为。求:

(1)小球滑至C点时的速度的大小;
(2)A、B两点的电势差
(3)若以C点作为零电势点,试确定A点的电势。
答案
(1)(2)(3)
解析

试题分析:(1)小球从 B到C 由动能定理:
小球到C点速度 vc=
(2)小球从A到B 由动能定理:       
电场力做功     电势差
(3)由图知B、C等电势,则
所以
举一反三
相同材料制成的滑道 ABC,其中 AB 段为曲面,BC 段为水平面.现有质量为 m 的木块,从距离水平面 h 高处的 A点由静止释放,滑到 B 点过程中克服摩擦力做功为;木块通过 B 点后继续滑行2h 距离后,在 C 点停下来,则木块与曲面间的动摩擦因数应为
A.B.C.D.

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如图所示,一个小球(视为质点)从H=12 m高处,由静止开始沿光滑弯曲轨道AB,进入半径R=4 m的竖直圆环内侧,且与圆环的动摩擦因数处处相等,当到达圆环顶点C时,刚好对轨道压力为零;然后沿CB圆弧滑下,进入光滑弧形轨道BD,到达高度为h的D点时速度为零,则h的值可能为
A.10 m   B.9.5 mC.8.5 mD.8 m

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如图所示,长为L、倾角为的光滑绝缘斜面处于电场中,一带电量为、质量为的小球,以初速度从斜面底端A点开始沿斜面上滑,当到达斜面顶端B点时,速度仍为,则(       )

A.A、B两点间的电压一定等于
B.小球在B点的电势能一定大于在A点的电势能
C.若电场是匀强电场,则该电场的电场强度的最大值为
D.若该电场是斜面中点正上方某点的点电荷Q产生的,则Q一定是正电荷
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(10分)如图所示,在竖直向下的匀强电场中,一个质量为m带负电的小球从斜轨道上的A点由静止滑下,小球通过半径为R的圆轨道顶端的B点时恰好不落下来。已知轨道是光滑而又绝缘的,且小球的重力是它所受的电场力2倍。求:

(1)A点在斜轨道上的高度h为多少?
(2)小球运动到最低点时对轨道的最小压力为多少?
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(10分) 如图所示,一带电平行板电容器水平放置,金属板M上开有一小孔.有A、B、C三个质量均为m、电荷量均为+q的带电小球(可视为质点),其间用长为L的绝缘轻杆相连,处于竖直状态.已知M、N两板间距为3L,现使A小球恰好位于小孔中,由静止释放并让三个带电小球保持竖直下落,当A球到达N极板时速度刚好为零,求:

⑴三个小球从静止开始运动到A球刚好到达N板的过程中,重力势能的减少量;
⑵两极板间的电压;
⑶小球在运动过程中的最大速率.
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