如圖所示,ABCD為固定在豎直平面內(nèi)的軌道,AB段為傾角θ=37°的粗糙傾斜軌道,BC段水平光滑,CD段是半徑為r=0.1m的光滑半圓,各段軌道均平滑連接。AB段軌道所在區(qū)域有方向垂直于傾斜軌道向下、大小可以調(diào)節(jié)的勻強(qiáng)電場(chǎng),BB′是電場(chǎng)邊界(垂直于傾斜軌道)。一個(gè)質(zhì)量為m,電荷量為q的帶正電小物塊(視為點(diǎn)電荷)在傾斜軌道上的A點(diǎn)由靜止釋放。已知A、B之間的距離為L(zhǎng)=1m,傾斜軌道與小物塊之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ=0.25,設(shè)小物塊電荷量保持不變,重力加速度為g,sin37°=0.6,cos37°=0.8。
(1)若電場(chǎng)強(qiáng)度大小為E0=4mg5q,求小物塊剛通過C點(diǎn)時(shí)對(duì)軌道的壓力FN的大??;
(2)若小物塊能通過圓軌道最高點(diǎn),求電場(chǎng)強(qiáng)度E的最大值是多少?
E
0
=
4
mg
5
q
【考點(diǎn)】帶電粒子(計(jì)重力)在勻強(qiáng)電場(chǎng)中的直線運(yùn)動(dòng);繩球類模型及其臨界條件;動(dòng)能定理的簡(jiǎn)單應(yīng)用.
【答案】見試題解答內(nèi)容
【解答】
【點(diǎn)評(píng)】
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發(fā)布:2024/6/27 10:35:59組卷:250引用:2難度:0.5
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1.如圖所示,在豎直平面內(nèi)有水平向左的勻強(qiáng)電場(chǎng),在勻強(qiáng)電場(chǎng)中有一根長(zhǎng)為L(zhǎng)的絕緣細(xì)線,細(xì)線一端固定在O點(diǎn),另一端系一質(zhì)量為m的帶電小球。小球靜止時(shí)細(xì)線與豎直方向成θ角,此時(shí)讓小球獲得初速度且恰能繞O點(diǎn)在豎直平面內(nèi)沿逆時(shí)針方向做圓周運(yùn)動(dòng),重力加速度為g,不考慮空氣阻力。下列說法正確的是( ?。?/h2>
發(fā)布:2024/12/12 21:0:2組卷:675引用:4難度:0.4 -
2.如圖所示,空間有一水平勻強(qiáng)電場(chǎng),在豎直平面內(nèi)有一初速度v0的帶電微粒,沿圖中虛線由A運(yùn)動(dòng)至B,其能量變化情況是(重力不能忽略)( ?。?/h2>
發(fā)布:2024/11/17 7:30:2組卷:577引用:42難度:0.9 -
3.如圖所示,豎直面內(nèi)有矩形ABCD,∠DAC=30°,以O(shè)為圓心的圓為矩形的外接圓,AC為豎直直徑,空間存在范圍足夠大、方向由A指向B的勻強(qiáng)電場(chǎng)。將質(zhì)量均為m的小球P、Q以相同速率從A點(diǎn)拋出,小球P經(jīng)過D點(diǎn)時(shí)的動(dòng)能是小球在A點(diǎn)時(shí)動(dòng)能的4倍。已知小球P不帶電,小球Q帶正電,電荷量為q,重力加速度為g,該電場(chǎng)的電場(chǎng)強(qiáng)度大小為
。則小球Q經(jīng)過B點(diǎn)時(shí)的動(dòng)能是小球在A點(diǎn)時(shí)動(dòng)能的( )mgq發(fā)布:2024/12/4 18:0:2組卷:186引用:2難度:0.4
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