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在竖直平面内,一倾斜的直轨道与光滑圆形轨道连接在一起,圆轨道半径为R且处在竖直向下的匀强电场中,一质量为m、电荷量为q的带正电小球从直轨道上滑下,当运动到圆轨道最低点时,球对轨道的压力大小为F,再继续运动后刚好能通过最高点,若小球滑动过程中电荷量保持不变,求圆轨道上最高点与最低点间的电势差.(重力加速度为g)

答案:
解析:

解:小球在最低点时,由牛顿第二定律有:

………………………(2分)

小球在最高点时,由牛顿第二定律得:

………………………(2分)

小球由最低点到最高点过程中,由动能定理

………………………(2分)

最高点与最低点间电势差为………………………(2分)

由以上四式得:………………………(3分)


练习册系列答案
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科目:高中物理 来源: 题型:

如图所示,AB为固定在竖直平面内粗糙倾斜轨道,BC为光滑水平轨道,CD为固定在竖直平面内的光滑圆弧轨道,且AB与BC通过一小段光滑弧形轨道相连,BC与弧CD相切.已知AB长为L=10m,倾角θ=37°,BC长s=4m,CD弧的半径为R=2m,O为其圆心,∠COD=143°.整个装置处在水平向左的匀强电场中,电场强度大小为E=1×103N/C.一质量为m=0.4kg、电荷量为q=+3×10-3C的物体从A点以初速度vA=15m/s沿AB轨道开始运动.若物体与轨道AB间的动摩擦因数为μ=0.2,sin37°=0.6,cos37°=0.8,g=10m/s2,物体运动过程中电荷量不变.求:
(1)物体在AB轨道上运动时,重力和电场力对物体所做的总功;
(2)物体到达B点的速度;
(3)通过计算说明物体能否到达D点.

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科目:高中物理 来源: 题型:

如图所示为放置在竖直平面内游戏滑轨的模拟装置图,滑轨由四部分粗细均匀的金属杆组成,其中水平直轨AB与倾斜直轨CD两者的长L均为6m,圆弧形轨道AQC和BPD均光滑,AQC的半径r=1m,AB、CD与两圆弧形轨道相切,O2D、O1C与竖直方向的夹角θ均为37°.现有一质量m=1kg的小球穿在滑轨上,以30J的初动能Ek0从B点开始水平向右运动,小球与两段直轨道间的动摩擦因素μ均为
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,设小球经过轨道连接处无能量损失.(g=10m/s2,sin37°=0.6,
cos37°=0.8)求:
(1)小球第二次到达A点时的动能.
(2)小球在CD段上运动的总路程.

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科目:高中物理 来源: 题型:

(2008?上海模拟)如图所示,一支两端封闭的玻璃管在竖直平面内倾斜放置,正中有一段水银柱,两端各封闭一定质量的气体.在下列各种情况中,能使管中水银柱相对玻璃管向a端移动的情况是(  )

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如图所示,在竖直平面内有一半圆,其直径水平且与另一圆的底部相切于O点,O点恰好是下半圆的圆心,现在有三条光滑轨道ABCDEF,它们的上下端分别位于上下两圆的圆周上,三轨道都经过切点O,轨道与竖直线的夹角关系为α>β>θ,现在让一物块先后从三轨道顶端由静止下滑至底端,则物块在每一条倾斜轨道上滑动时所经历的时间关系为

AtABtCDtEF?????????? BtABtCDtEF

CtABtCDtEF,????????? D.无法确定

 

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