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    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？
        5mg     

    试题分析：设电场强度为E，小球由A点静止释放到D速度为零，由动能定理有：；则
    设小球到B点时的速度为，环对球的支持力为，由A到B有：
    在B点由圆周运动规律有：，由以上两式可得
    因重力与电场力相等，所以重力与电场力的合力（等效最低点）与竖直方向夹角为：，即，则欲使此小球恰能绕环做完整的圆周运动，小球在AD间与圆心连线与水平方向夹角为的位置最小速度为零，设小球最小处动能为，有动能定理有：，解得
    点评：稍难。这类问题因为受重力和电场力两个恒力，所以把重力和电场力用一个合力代替会使问题大为简化。在具体计算做功值时，分别求每个分力的功往往又比求合力的功简单，应灵活应用。
    练习册系列答案
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    相关习题

    科目：高中物理 来源：不详 题型：单选题

    如图所示，箱子a连同固定在箱子底部的竖直杆b的总质量M=10kg。箱子内部高度H=3.6m，杆长h=2.0m，杆的顶端为Q点。另有一内孔略大于直杆截面的铁环从箱子顶部P点以v0=4m/s的初速度落下，正好套在杆上沿杆运动，铁环第一次被箱子底部弹起后恰好能重新返回到P点，小铁环的质量为m=2kg。（不计铁环与箱底碰撞时的能量损失，g取10m/s2）

    （1）求在沿杆运动的过程中，铁环受到的摩擦力f大小是多少？
    （2）设铁环在t0=0时刻释放，t1时刻第一次到达Q点，t2时刻第一次到达杆底部，t3时刻第二次到达Q点，t4时刻恰好回到P点。请在图（b）给定的坐标中，画出0~t4时间内箱子对地面压力的变化图像；
    （3）求从开始下落到最终停止在箱底，铁环运动的总路程s是多少？

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    科目：高中物理 来源：不详 题型：计算题

    （12分）如图所示，竖直放置的半圆形绝缘轨道半径为R，下端与光滑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水平向右运动，沿半圆形轨道恰好通过最高点C，场强大小E＜mg/q．

    （1）试计算物块在运动过程中克服摩擦力做的功．
    （2）证明物块离开轨道落回水平面的水平距离与场强大小E无关，且为一常量．

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    科目：高中物理 来源：不详 题型：单选题

    某人将一重物由静止举高h，并获得速度v，下列说法正确的是       （   ）   
    A．合外力物体做的功等于物体机械能的增加
    B．物体克服重力做功等于物体动能的增加
    C．人对物体做的功等于体克服重力做的功与物体获得动能之和
    D．人对物体做的功等于物体机械能的增加

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    科目：高中物理 来源：不详 题型：单选题

    质量为10kg的物体，在变力F作用下沿x轴做直线运动，力随坐标x的变化情况如图所示．物体在x＝0处，速度为1m/s，一切摩擦不计，则物体运动到x＝16m处时，速度大小为（　　）
    A．m/s　　B．3m/s
    C．4m/sD．m/s

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    科目：高中物理 来源：不详 题型：计算题

    如图所示AB为半径R=1m四分之一光滑绝缘竖直圆弧轨道，在四分之一圆弧区域内存在着E=1×V/m竖直向上的匀强电场，有一质量m=lkg带电量q=1.4×C正电荷的物体（可视为质点），从A点的正上方距离A点H处由静止开始自由下落（不计空气阻力），BC段为长L=2m，与物体动摩擦因素=0.2的粗糙绝缘水平面，CD段为倾角=且离地面DE高h=0.8m的斜面。求：
    (1)若H=1m，物体能沿轨道AB到达最低点曰，求它到达B点时对轨道的压力大小？
    (2)通过你的计算判断：是否存在某一H值，能使物体沿轨道AB经过最低点B后最终停在距离B点0.8m处？
    (3)若高度H满足：，请通过计算标示出物体从C处射出后打到的范围。（已知。不需要计算过程，但要具体的位置。不讨论物体的反弹以后的情况。）

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    科目：高中物理 来源：不详 题型：单选题

    在光滑的水平地面上静止着一个斜面体，其质量为m2，斜面是一个光滑的曲面，斜面体高为h，底边长为a，如图所示。今有一个质量为m1，（m2＝nm1）的小球从斜面体的顶端自静止开始下滑，小球滑离斜面体的下端时速度在水平方向，则下列说法正确的是
    A．小球在下滑中，两者的动量总是大小相等方向相反
    B．两者分开时斜面体向左移动的距离是
    C．分开时小球和斜面体的速度大小分别是和
    D．小球在下滑中斜面体弹力对它做的功为

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    科目：高中物理 来源：不详 题型：单选题

    两个质量不等的小铅球A和B，分别从两个高度相同的光滑斜面和圆弧斜坡的顶端由静止滑向底部，如图所示，下列说法正确的是（   ）
    A．下滑过程中重力所做的功相等B．它们到达底部时动能相等
    C．它们到达底部时速率相等D．它们到达底部时速度相等

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    科目：高中物理 来源：不详 题型：计算题

    (8分)山地滑雪是人们喜爱的一项体育运动，一滑雪坡由AB和BC组成，AB是倾角为37°的斜坡，BC是半径为R＝5 m的圆弧面，圆弧面和斜面相切于B，与水平面相切于C，如图所示，AB竖直高度差h＝8.8 m，运动员连同滑雪装备总质量为80 kg，从A点由静止滑下通过C点后飞落(不计空气阻力和轨道的摩擦阻力，g取10 m/s2，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8)．求：

    (1)运动员到达C点的速度大小；
    (2)运动员经过C点时轨道受到的压力大小．

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