精英家教网 > 高中物理 > 题目详情

【题目】如图所示空间,存在水平向右的匀强电场,半径为r的绝缘光滑圆环固定在竖直平面内,环上套有一质量为m、带正电的珠子(可视为质点),珠子所受静电力是其重力的。将珠子从环上最低位置A点静止释放,求:

(1)珠子所能获得的最大动能和在最大动能处环对珠子的作用力;

(2)要使珠子恰好能绕圆环做完整的圆周运动,则应在A点给珠子以多大的初速度?

【答案】(1)(2)

【解析】

(1)珠子的平衡位置和圆心连线与竖直方向的夹角为θ,有

珠子在平衡位置速度最大,珠子从A点运动到平衡位置,由动能定理:

最大动能

设在动能最大处圆环对珠子的作用力为N;根据圆周运动

得:

(2)如图:

此时珠子做圆周运动的等效“最高点”为D,在D点,珠子速度为零时,此小球在A点的初速度最小,从A点到D点过程,由动能定理:

得:

练习册系列答案
相关习题

科目:高中物理 来源: 题型:

【题目】一般教室门上都安装一种暗锁,这种暗锁由外壳A、骨架B、弹簧C(劲度系数为k)、锁舌D(倾角θ30°)、锁槽E以及连杆、锁头等部件组成,如图甲所示。设锁舌D的侧面与外壳A和锁槽E之间的动摩擦因数均为μ,最大静摩擦力FfmFfmμFN(FN为正压力)求得。有一次放学后,当某同学准备关门时,无论用多大的力,也不能将门关上(这种现象称为自锁),此刻暗锁所处的状态的俯视图如图乙所示,P为锁舌D与锁槽E之间的接触点,弹簧由于被压缩而缩短了x

(1)试问,自锁状态时D的下表面所受摩擦力的方向;

(2)求此时(自锁时)锁舌D与锁槽E之间的正压力的大小;

(3)无论用多大的力拉门,暗锁仍然能够保持自锁状态,则μ至少要多大?

查看答案和解析>>

科目:高中物理 来源: 题型:

【题目】某物理兴趣小组利用如图甲所示的装置进行验证动量守恒定律的实验。光滑的水平平台上的A点放置有一个光电门。实验步骤如下:

A.在小滑块a上固定一个宽度为d的窄挡光片;

B.用天平分别测得小滑块a(含挡光片)和小球b的质量为m1m2

C.ab间用细线连接,中间夹一被压缩了的水平轻短弹簧,静止放置在平台上;

D.细线烧断后,ab被弹开,向相反方向运动;

E.记录滑块a离开弹黄后通过光电门时挡光片的遮光时间t

F.小球b离开弹簧后从平台边缘飞出,落在水平地面的B点,测出平台距水平地面的高度hB点与平台边缘铅垂线之间的水平距离x0

G.改变弹賛压缩量,进行多次实验.

1)用螺旋测微器测量遮光条的宽度,如图乙所示,则遮光条的宽度为_______________mm.

2)若ab与弹黄作用过程中系统动量守恒,则m1=______________(用上述实验所涉及物理量的字母表示,重力加速度为g

查看答案和解析>>

科目:高中物理 来源: 题型:

【题目】在如图所示的电路中,R1>r,将滑动变阻器R的滑片从位置a向下滑动到位置b的过程中,电路均处于稳定状态。滑片处于位置b和位置a相比,电路中  

A.灯泡L的亮度变亮B.电容器C所带电荷量Q增大

C.电源的输出功率P增大D.电阻R1消耗的热功率P1增大

查看答案和解析>>

科目:高中物理 来源: 题型:

【题目】图(a)为某简易多用电表的电路图。图中G是表头;E是电池;R1R2R3R4R5是固定电阻;R6是可变电阻;虚线方框内为换挡开关,A端和B端分别与两表笔相连。该多用电表有5个挡位,分别为:直流电压2.5 V挡和5 V挡,直流电流2.5 mA挡和10 mA挡,欧姆×100 Ω挡。

(1)图(a)中的A端与___________(填“红”或“黑”)色表笔相连接。

(2)某次测量时该多用电表指针位置如图(b)中的c位置所示。若此时多用电表使用的是直流电压2.5 V挡,则多用电表读数为_____________V;若此时多用电表使用的是欧姆×100 Ω挡,则读数为_____________Ω。

(3)某次使用欧姆挡时,先将两表笔短接,若多用电表指针位置如图(b)中的d位置,则应应将R6接入电路的电阻调______(填“大”或“小”),才能使电表指针指在表盘右端电阻“0”位置。

(4)当多用电表使用10 mA档时,虚线方框内的换挡开关应与________号接线柱连接。

查看答案和解析>>

科目:高中物理 来源: 题型:

【题目】某同学利用如图甲所示的装置来验证机械能守恒定律,图中AB为两个光电门。

1)该同学首先利用20分度的游标卡尺测量小球的直径d,测量结果如图乙所示,则d________cm

2)让小球从光电门A上方某一高度处自由下落,计时装置测出小球通过光电门AB的挡光时间tAtB,已知当地的重力加速度为g,用刻度尺测量出光电门AB间的距离h,则只需比较________________是否相等就可以验证小球下落过程中机械能是否守恒;(用题目中涉及的物理量符号来表示)

3)该同学的实验操作均正确,经过多次测量发现,(2)中需要验证的两个数值总是存在一定的误差,产生这种误差的主要原因是__________________

查看答案和解析>>

科目:高中物理 来源: 题型:

【题目】探究变压器线圈两端的电压与匝数之间的关系实验中,斌斌利用如图所示可拆式变压器(铁芯不闭合)进行研究。

1)实验还需要下列器材中的________

2)实验中,图中变压器的原线圈接线“08”接线柱,所接电源电压为交流10.0V,副线圈接线“04”接线柱,则副线圈所接电表示数可能是______

A20.0 V

B15.0 V

C5.0 V

D2.5 V

查看答案和解析>>

科目:高中物理 来源: 题型:

【题目】如图,在同一平面内有两根平行长导轨,导轨间存在依次相邻的矩形匀强磁场区域,区域宽度均为l,磁感应强度大小相等、方向交替向上向下。一边长为的正方形金属线框在导轨上向左匀速运动,线框中感应电流i随时间t变化的正确图线可能是( )

A.

B.

C.

D.

查看答案和解析>>

科目:高中物理 来源: 题型:

【题目】如图所示,在光滑的水平桌面上有体积相同的两个小球A、B,质量分别为m=0.1kgM=0.3kg,两球中间夹着一根压缩的轻弹簧,原来处于静止状态,同时放开A、B球和弹簧,已知A球脱离弹簧的速度为6m/s,接着A球进入与水平面相切,半径为0.5m的竖直面内的光滑半圆形轨道运动,PQ为半圆形轨道竖直的直径,下列说法正确的是

A. 弹簧弹开过程,弹力对A的冲量大于对B的冲量

B. A球脱离弹簧时B球获得的速度大小为2m/s

C. A球从P点运动到Q点过程中所受合外力的冲量大小为1N·s

D. 若半圆轨道半径改为0.9m,则A球不能到达Q

查看答案和解析>>

同步练习册答案