如图所示,AB为一段光滑绝缘水平轨道,BCD为一段光滑的圆弧轨道,半径为R,今有一质量为m、带电为+q的绝缘小球,以速度v0从A点向B点运动,后又沿弧BC做圆周

如图所示,AB为一段光滑绝缘水平轨道,BCD为一段光滑的圆弧轨道,半径为R,今有一质量为m、带电为+q的绝缘小球,以速度v0从A点向B点运动,后又沿弧BC做圆周

题型:不详难度:来源:
如图所示,AB为一段光滑绝缘水平轨道,BCD为一段光滑的圆弧轨道,半径为R,今有一质量为m、带电为+q的绝缘小球,以速度v0从A点向B点运动,后又沿弧BC做圆周运动,到C点后由于v0较小,故难运动到最高点.如果当其运动至C点时,忽然在轨道区域加一匀强电场和匀强磁场,使其能运动到最高点此时轨道弹力为0,且贴着轨道做匀速圆周运动。求:

(1)匀强电场的方向和强度;
(2)磁场的方向和磁感应强度。
答案
(1)E向上, mg/q   (2)B向外,  
解析

试题分析:由机械能守恒定律,小球到达C点的速度为v,则

解得
要想使得小球过C点后沿轨道做匀速圆周运动且运动到最高点此时轨道弹力为0,所加电场和磁场必须满足


解得   方向竖直向上
,方向垂直纸面向外
条件的能力。
举一反三
如图所示的装置中,木块通过一细线系在O点,子弹沿水平方向射入木块(子弹射入木块过程时间极短,可认为细线不发生摆动)后留在木块内,接着细线摆过一角度θ。若不考虑空气阻力,对子弹和木块组成的系统,下列说法正确的是
A.在子弹射入木块的过程中机械能守恒
B.在子弹射入木块后,细线摆动的过程机械能守恒
C.从子弹开始射入木块到细线摆过θ角的整个过程机械能守恒
D.无论是子弹射入木块过程,还是子弹射入木块后细线摆动的过程机械能都不守恒

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如图所示,一物体以初速度v0冲上光滑的足够长斜面AB能沿斜面升高h,不计空气阻力。则下列说法中正确的是
A.若把斜面的倾角变大,物体沿斜面将不能冲到h高
B.若把斜面的倾角变小,物体沿斜面将冲到比h更高的上方
C.若斜面从C处锯掉,物体冲出C点后能升到h高
D.若斜面从C处锯掉,物体冲出C点后不能升到h高

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下列几种运动过程中物体的机械能守恒的是
A.匀速下落的雨滴
B.在水中下沉的铁块
C.“神舟”十号飞船穿过大气层返回地面
D.用细线拴一个小球,使小球在竖直面内做圆周运动

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NBA篮球赛非常精彩,吸引了众多观众。经常有这样的场面:在临终场0.1s的时候,运动员把球投出且准确命中,获得比赛的胜利。如果运动员投篮过程中对篮球做功为,出手高度为h1,篮筐距地面高度为h2,篮球的质量为,空气阻力不计,则篮球进筐时的动能为
A.W+mgh1-mgh2B.W+mgh2-mgh1
C.mgh1+mgh2-WD.mgh2-mgh1-W

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如图所示,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,使两碗口处于同一高度,设碗口为零势能参考面。现将质量相同的两个小球分别从两个碗的边缘由静止释放,当两球分别通过碗的最低点时,下列说法中正确的是
A.两球的动能相等
B.两球的速度大小不相等
C.两球的机械能不相等
D.两球对碗底的压力大小不相等

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