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    精英家教网 > 高中物理 > 题目详情

    如图所示，在竖直平面内建立xOy直角坐标系，Oy表示竖直向上的方向．已知该平面内x轴上方的区域存在沿x轴负方向足够大的匀强电场，场强E1=1000N/C，现有一个质量m=0.05kg、带电量为2.5×10-4C 的小球从坐标原点O沿y轴正方向以某一初速度v0竖直向上抛出，它到达最高点后(图中未画出)，再落回x轴上的P（6.4，0）点，不计空气阻力，g取10 m/s2.请回答下列问题：

    （1）小球带何种电荷；

    （2）小球从O点抛出到落回x轴的过程中电势能的改变量;

    （3）小球上升的最大高度及初速度v0;

    （4）若要使小球通过P点后作直线运动，则在x轴下方所加匀强电场E2的最小值及方向。

    （1）负电荷（2）减少1.6J

    （（3）3.2m 8m/s（4）   斜向左下方与竖直方向或45°


    解析:

    (1)负电荷（2分）

    (2)

    电势能减少1.6J（2分）

    (3)       （1分）

     （2分）  小球上升的最大高度 （2分）

    (4) 小球的水平分速度

    竖直分速度    离开P点速度方向与水平方向成45°（2分）   （2分）（1分）

    方向：斜向左下方与竖直方向或45°（1分）

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    （1）若要使小球始终紧贴外圆做完整的圆周运动，初速度v0至少为多少
    （2）若v0=3.8m/s，经过一段时间小球到达最高点，内轨道对小球的支持力F=2N，则小球在这段时间内克服摩擦力做的功是多少
    （3）若v0=3.9m/s，经过足够长的时间后，小球将在BAD间做往复运动，则小球经过最低点A时受到的支持力为多少？小球在整个运动过程中减少的机械能是多少．

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