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精英家教网一个竖直放置的半径为R的光滑绝缘环,置于水平方向的匀强电场中,电场强度大小为E.有一质量为m,电量为正q的空心小球套在环上,如图所示.当小球由静止开始从环的顶端A下滑
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圆弧到达B位置时,小球的速度大小是
 
.当小球下滑到最低点C时,对环的压力的大小是
 
分析:由动能定理求出小球到达B点时的速度;
小球做圆周运动,先由动能定理求出小球到达C点时的速度大小,然后由牛顿第二定律列方程,求出小球受到弹力;由牛顿第三定律求出小球对环的压力.
解答:解:从A到B,由动能定理可得:mgR+qER=
1
2
mvB2-0,
得:vB=
2gR+
2EqR
m

从A到C,根据动能定理:mg2R=
1
2
mvc2-0
得:vc=2
gR

根据牛顿第二定律:N-mg=m
v02
R

得:N=5mg
由牛顿第三定律,对环的压力的大小为:N′=N=5mg
故答案为:
2gR+
2EqR
m
;5mg.
点评:由动能定理求出受到,知道弹力与电场力的合力提供向心力是正确解题的关键.
练习册系列答案
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科目:高中物理 来源: 题型:

如图,一根水平光滑的绝缘直槽轨连接一个竖直放置的半径为R的绝缘光滑槽轨.槽轨处在垂直纸面向外的匀强磁场中,磁感应强度B.有一个质量m,带正电量为q的小球在水平轨道上向右运动.恰好能通过最高点,下列正确的是(  )

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科目:高中物理 来源: 题型:

如图所示,一根水平光滑的绝缘直槽轨连接一个竖直放置的半径为R=0.50m的绝缘光滑槽轨.槽轨处在垂直纸面向外的匀强磁场中,磁感应强度B=0.50T.有一个质量m=0.10g,带电量为q=+1.6×10-3C的小球在水平轨道上向右运动.若小球恰好能通过最高点,重力加速度g=10m/s2.试求:
(1)小球在最高点所受的洛伦兹力F;
(2)小球的初速度v0

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(2007?湖北模拟)如图所示,一根水平光滑的绝缘直槽轨连接一个竖直放置的半径为R=0.50m的绝缘光滑槽轨.槽轨处在垂直纸面向外的匀强磁场中,磁感应强度B=0.50T.有一个质量m=0.10g,带电量为q=+1.6×10-3C的小球在水平轨道上向右运动.若小球恰好能通过最高点,则下列说法正确的是(  )

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如图所示,一根水平光滑的绝缘直槽轨连接一个竖直放置的半径为R=0.50m的绝缘光滑槽轨,槽轨处在垂直纸面向外的匀强磁场中,磁感应强度B=0.50T。有一个质量m=0.10g,带电量为q = +1.6×10-3C的小球在水平轨道上向右运动。若小球恰好能通过最高点,则下列说法正确的是    ( )

       A.小球在最高点所受的合力为零

       B.小球在最高点时的机械能与其在水平轨道上的机械能相等

       C.小球到达最高点时的速率v满足关系式mg+qvB=

       D.如果重力加速度取10m/s2,则小球在最高点时的速率为1m/s

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