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    精英家教网 > 高中物理 > 题目详情
    如图所示，竖直放置的半径为R的光滑圆环上，穿过一个绝缘小球，小球质量为m，带电量为q，整个装置置于水平向左的匀强电场中．今将小球从与环心O在同一水平线上的A点由静止释放，它刚能顺时针方向运动到环的最高点D，而速度为零，则电场强度大小为多大？小球到达最低点B时对环的压力为多大？若欲使此小球从与环心O在同一水平线上的A点开始绕环做完整的圆周运动，则小球的初动能至少为多大？
    【答案】分析：（1）由动能定理可以求出电场强度．
    （2）由动能定理可以求出小球到达B时的速度．小球做圆周运动，由牛顿第二定律可以求出小球在B点受到的环的支持力，然后由牛顿第三定律求出环受到的压力．
    （3）根据题意可知，电场力与重力的合力恒定，方向为两个力夹角的平分线．所以只有小球越过D与A的中点，即可能做完整的圆周运动，因此根据动能定理即可求解．
    解答：解：小球在运动过程中受到重力、电场力与环的弹力作用，环的弹力对小球不做功；
    （1）从A到D的过程中，
    由动能定理得：-mgr+qEr=0-0，
    解得：E=
    （2）从A到B的过程中，
    由动能定理得：mgr+qEr=mv2-0，
    解得：v=2 ；
    小球在B点做圆周运动，环的支持力与重力的合力提供向心力，
    由牛顿第二定律得：F-mg=m，
    解得：F=5mg，
    由牛顿第三定律得：小球在B点时对环的压力大小F′=F=5mg；
    （3）从A点到最高点（D与A中点）过程中，
    由动能定理可得，W电+WG=0-Ek0
    即
    解得：Eko=
    答：（1）电场强度大小为；
    （2）小球在B点时对环的压力大小为5mg．
    （3）若欲使此小球从与环心O在同一水平线上的A点开始绕环做完整的圆周运动，则小球的初动能至少为．
    点评：本题考查了求电场强度、小球的速度、环受到的压力等问题，对小球正确受力分析、熟练应用动能定理、向心力公式即可正确解题．
    练习册系列答案
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    如图所示，竖直放置的光滑圆环上套有一质量为m的小球，小球经过最高点时的速度为υ0=
    1
    2
    gR
    ，其中R为圆环的半径，g为重力加速度．求：
    （1）小球经过圆环最高点时受到圆环的弹力的大小和方向；
    （2）小球经过圆环最低点时对圆环的弹力大小和方向．

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    科目：高中物理 来源： 题型：

    如图所示，竖直放置的半圆形绝缘轨道半径为R，下端与绝缘水平面平滑连接，整个装置处于方向竖直向上的匀强电场E中．一质量为m、带电量为+q的物块（可视为质点），从水平面上的A点以初速度v0水平向左运动，沿半圆形轨道恰好通过最高点C，场强大小E＜
    mgq
    ．
    （1）试计算物块在运动过程中克服摩擦力做的功．
    （2）求物块离开轨道落回水平面的位置距C点的水平距离．

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    科目：高中物理 来源： 题型：

    如图所示，竖直放置的轻弹簧一端固定在地面上，另一端与斜面体P固定，P与斜放的固定挡板MN接触且处于静止状态，则斜面体P此刻受到外力的个数可能是（　　）

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    科目：高中物理 来源： 题型：

    精英家教网 物理选修3-3
    （1）关于分子运动和热现象的说法，正确的是
     
    （填入正确选项前的字母）
    A．布朗运动是指液体或气体中悬浮微粒的运动
    B．气体的温度升高，每个气体分子运动的速率都增加
    C．一定量100℃的水变成100℃的水蒸汽，其分子之间的势能增加
    D．空调机作为制冷机使用时，将热量从温度较低的室内送到温度较高的室外，所以制冷机的工作不遵守热力学第二定律
    （2）如图所示，竖直放置的圆筒形注射器，活塞上端接有气压表，能够方便测出所封闭理想气体的压强．开始时，活塞处于静止状态，此时气体体积为30cm3，气压表读数为1.1×105Pa．若用力向下推动活塞，使活塞缓慢向下移动一段距离，稳定后气压表读数为2.2×105Pa．不计活塞与气缸内壁间的摩擦，环境温度保持不变．
    ①简要说明活塞移动过程中，被封闭气体的吸放热情况；
    ②求活塞稳定后气体的体积；
    ③对该过程中的压强变化做出微观解释．

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    科目：高中物理 来源： 题型：

    精英家教网如图所示，竖直放置的U形导轨宽为L，上端串有电阻R（其余导体部分的电阻都忽略不计）．磁感应强度为B的匀强磁场方向垂直于纸面向外．金属棒ab的质量为m，与导轨接触良好，不计摩擦．从静止释放后ab保持水平而下滑．试求
    （1）ab匀速下滑时的速度vm
    （2）若ab从释放至其运动达到最大速度时下落的高度为h，此过程中产生的焦耳热为多少？

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