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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,空间存在水平向右的匀强电场,如图所示.珠子所受静电力是其重力的3/4倍,将珠子从环上最低位置A点由静止释放,求:

(1)珠子所能获得的最大动能是多少?

(2)珠子对圆环的最大压力是多少?


解析:(1)设qEmg的合力F与竖直方向的夹角为θ

qEmg,所以tanθ

则sinθ,cosθ,则珠子由A点静止释放后在从AB的过程中做加速运动,如图所示.由题意知珠子在B点的动能最大,由动能定理得

qERsinθmgR(1-cosθ)=Ek

解得EkmgR.

(2)珠子在B点对圆环的压力最大,设珠子在B点受圆环的弹力为FN

FNFmv2mgR

FNFmgmgmgmg.

由牛顿第三定律得,珠子对圆环的最大压力为mg.


练习册系列答案
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科目:高中物理 来源: 题型:


一矿井深为125m,在井口每隔一定时间自由下落一个小球.当第11个小球刚从井口开始下落时,第1个小球恰好到达井底,求:                                                                      

(1)相邻两个小球开始下落的时间间隔;                                     

(2)这时第3个小球和第5个小球相隔的距离.(g=10m/s2)                      

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如图所示为建筑工地一个小型起重机起吊重物的示意图.一根轻绳跨过光滑的动滑轮,轻绳的一端系在位置A处,动滑轮的下端挂上重物,轻绳的另一端挂在起重机的吊钩C处.起吊重物前,重物处于静止状态.起吊重物过程是这样的:先让吊钩从位置C竖直向上缓慢的移动到位置B,然后再让吊钩从位置B水平向右缓慢地移动到D,最后把重物卸载某一个位置.则关于轻绳上的拉力大小变化情况,下列说法正确的是(  )

A. 吊钩从C向B移动的过程中,轻绳上的拉力不变

B. 吊钩从C向B移动过程中,轻绳上的拉力变大

C. 吊钩从B向D移动过程中,轻绳上的拉力不变

D. 吊钩从B向D移动过程中,轻绳上的拉力变大

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如图所示, 平行板电容器两极板AB分别与电源的正、负极相连且A板接地, P为两极板间的一点. 现保持B板不动, 将A板慢慢向上平移到图中虚线所示的位置, 这时  (  )

A.电容器两极板间的电势差减小    

B.B. P点的场强增大

C. P点的电势降低                

D. 固定在P点的负电荷的电势能将减小

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科目:高中物理 来源: 题型:


用如图所示装置可以研究影响平行板电容器电容的因素。设两极板正对面积为S,两极板间的距离为d,板间电介质的介电常数为ε,静电计指针偏角为θ.实验中,极板所带电荷量不变。

①若保持dε不变,减小S,则θ      (填变大、变小、或不变,下同)

②若保持Sε不变,增大d ,则θ     

③若保持dS不变,在板间插入介电常数ε更大的电介质,则θ         

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如图所示,竖直放置的螺线管与导线abcd构成回路,导线所围的区域内有一垂直纸面向里变化的匀强磁场,螺线管下方水平桌面上有一导体圆环,导线abcd所围区域内磁场的磁感应强度按下图中哪一图线所表示的方式随时间变化时,导体环将受到向上的磁场力作用 (  )

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科目:高中物理 来源: 题型:


如图所示,空间存在两个磁场,磁感应强度大小均为B,方向相反且垂直纸面,MNPQ为其边界,OO′为其对称轴.一导线折成边长为l的正方形闭合回路abcd,回路在纸面内以恒定速度v0向右运动,当运动到关于OO′对称的位置时  (  )

A.穿过回路的磁通量为零

B.回路中感应电动势大小为Blv0

C.回路中感应电流的方向为逆时针方向

D.回路中ab边与cd边所受安培力大小相等方向相反

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科目:高中物理 来源: 题型:


如右图所示,在抗洪救灾中,一架直升机通过绳索,用恒力F竖直向上拉起一个漂在水面上的木箱,使其由水面开始加速上升到某一高度,若只考虑空气阻力而不考虑空气浮力,则在此过程中,以下说法错误的有(  )

A.木箱克服重力所做的功等于重力势能的增量

B.力F所做功减去克服阻力所做的功等于重力势能的增量

C.力F、重力、阻力,三者合力所做的功等于木箱动能的增量

D.力F和阻力的合力所做的功等于木箱机械能的增量

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欧姆表调零后,用“×10”档测量一个电阻的阻值,发现指针偏转角度很小,则下列说法和做法中正确的是()

    A. 这个电阻的阻值很小

    B. 这个电阻的阻值很大

    C. 为测得更准确些,应当换用“×1”档,并且重新调零后进行测量

    D. 为测得更准确些,应当换用“×100”档,并且重新调零后进行测量

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