如图所示,一个半径为R的内壁绝缘光滑半圆轨道竖直放置,且处于水平向右场强大小为E的匀强电场中,在其与

kuaidi.ping-jia.net  作者:佚名   更新日期:2024-07-05
如图所示,一个半径为R的绝缘光滑半圆轨道放在竖直向下的匀强电场中,场强为E,在其上端与圆心等高处有一

A、小球运动过程中电场力做功,机械能不守恒.故A错误.B、C、D小球从最高点到最低点的过程,根据动能定理得:(mg+qE)R=12mv2,得:v=2(mg+qE)Rm,又由N-mg-qE=mv2R,联立解得N=3(mg+qE).故BC错误,D正确.故选:D.

解答:解:(1)重力场和电场合成等效重力场,其方向为电场力和重力的合力方向,与竖直方向的夹角(如图所示)tanθ=mgqE=1得:θ=45°所以小球在BC之间且小球与圆心连线与竖直方向成θ=45°的位置动能最大 (2)从A点到最高点D,据动能定理有:Eq4R?mg2R=12mv2v=2gR(3)等效重力加速度:g′=F合m=(mg)2+(qE)2m=2g在等效重力场的“最高”点,小球刚好不掉下来时有:mg′=mv2Rv=gR′=2Rg从A到等效重力场的“最高”点,由动能定理有:qE(L?Rsin45O)?mg(R+Rcos45O)=12mv2?0解得:L=mgR(1+22)+22mgR+qE22RqE=(1+322)R答:(1)小球在BC之间且小球与圆心连线与竖直方向成θ=45°的位置动能最大;(2)若AB间的距离为4R,则小球通过最高点D时的速度2gR;(3)AB间的距离至少为(1+322)R.

A、小球在运动过程中受重力、电场力和支持力,支持力不做功,故动能、电势能和重力势能总和保持不变,故A正确;
B、小球在运动过程中受重力、电场力和支持力,重力和电场力为恒定的力,它们的合力:
F=


  • 如图所示,一个半径为R的内壁绝缘光滑半圆轨道竖直放置,且处于水平向 ...
    答:mg=mvB2R解得:N=mg+mv2BR<3mg,故C正确;D、等效重力对应的最低点在AB间且与圆心的连线与竖直方向成30°角,故小球在运动过程中从A点到B点经历了先加速后减速过程,故D正确;本题选择错误的,故选:B.
  • 如图所示一半径为R=2.5m的内壁光滑绝缘的圆环竖直放置,环内有一质量...
    答:到达最高点的过程中:重力做功:-mg2R初动能:12mv2,末动能:0由动能定理:-mg2R=0-12mv2解得:v=10m/s小球在Q处,设环对小球的弹力竖直向上,由向心力公式及牛顿第二定律:qvB+N-mg=mV2R解得:N=-0.5N负号说明小球对环的作用力竖直向下,...
  • 如图所示,一个内壁光滑绝缘的13环形细圆筒轨道竖直放置,环的半径为R...
    答:设圆周运动的半径为r,则有:2r=R8+R2+R;联立上式,可解得:B=16m3gR13qR;答:(1)小球第一次运动到A端时,对轨道的压力为4mg;(2)匀强磁场的磁感应强度为16m3gR13qR.
  • ...如图所示,内壁光滑的绝缘管做在的圆环半径为R,位于竖直平面内.管...
    答:④联立②③④得B=mqg2R答:(1)电场强度至少为mgq.(2)匀强磁场的磁感应强度B=mqg2R.
  • 如图所示,一个绝缘且内壁光滑的环形细圆管,固定于竖直平面内,环的半...
    答:故小球能不能到最高点与磁感应强度大小无关,从最低点到最高抵过程中,由动能定理可得:-mg2R=12mv2-12mv02解得:v=gR,可知小球能到最高点,由于当v=gR,小球受到的向心力等于mg,故此时小球除受到重力,向下的洛伦兹力之外,一定还有轨道向上的支持力大小等于洛伦兹力,故B、C正确.D、对...
  • 如图所示 ,在竖直平面内固定的 圆形绝缘轨道的圆心在O点、半径为r,内 ...
    答:即F= 3 mg (2)小球在轨道最高点B时的受力情况如图所示,在B点时轨道对小球的压力最小等于零.半径方向的合外力为重力mg,在B点,根据圆周运动的条件可获得,mg=m v 2 B r ① 小球从A到B过程中,只有电场力和重力做了功,又知A、B两点在同一等势面上,该过程电场力做功为0,根据动能...
  • 如图所示,矩形区域MNPQ内有水平向右的匀强电场,虚线框外为真空区域;半...
    答:解:(1)小球在C处受水平向右的电场力F和竖直向下的重力G,加速度为 则由 (2)从A→B由动能定理得:mg·(2R)-qER= 在B点F N -mg= (3)小球从B→C水平方向做匀减速运动,竖直方向做自由落体运动, ,a y =g设向左减速时间为t 宽度应满足条件L>2R,高度满足条件H≥ ...
  • 如图所示,内壁光滑半径为R的圆形轨道,固定在竖直平面内,质量为m 1 的...
    答:解:(1)设小球m 2 刚要与m 1 发生碰撞时的速度大小为v 0 ,由机械能守恒定律,得 ①解得 ②(2)设两球碰撞后,m 1 、m 2 两球粘在一起的速度为v,由动量守恒定律,得 m 2 v 0 =(m 1 +m 2 )v ③ 设两球碰撞后上升的最大高度为h,由机械能守恒定律,得 ④由②③④...
  • 如图所示,质量为M、半径为R、内壁光滑的半球形容器静止在粗糙水平地面...
    答:答案选C 对球进行受力分析,球受到重力mg竖直向下,弹力与竖直方向成60度斜向右上,支持力指向球心(竖直方向成60度斜向左上)。球静止,受力平衡合力为0。三个力夹角都是120,所以三个力相等都是mg。容器(与球整体分析)平衡,水平方向合力为0,所以不受摩擦力。D错误。
  • 如图所示,将质量为M 1 ,半径为R且内壁光滑的半圆槽置于光滑水平面上...
    答:小球对半圆槽的压力方向向右下方,所以半圆槽要向右推动物块一起运动,因而小球参与了两个运动:一个是沿半圆槽的圆周运动,另一个是与半圆槽一起向右运动,小球所受支持力方向与速度方向并不垂直,此过程中,因为有物块挡住,小球与半圆槽在水平方向动量并不守恒,在小球运动的全过程,水平方向 动量也不...