满分5 > 高中物理试题 >

如图所示,在水平向右的匀强电场中,有一光滑绝缘导轨,导轨由水平部分和与它连接的位...

如图所示,在水平向右的匀强电场中,有一光滑绝缘导轨,导轨由水平部分和与它连接的位于竖直平面的半圆环ABC构成.现距环最低点A为L的O处有一质量为m的带正电的小球,小球从静止开始沿水平轨道进入圆环.若小球所受电场力与其重力大小相等,圆弧轨道的半径为R,则L必须满足什么条件才能使小球在圆环上运动时不脱离圆环?

manfen5.com 满分网
当小球到达C点刚好不脱离圆环运动,由重力提供向心力,根据牛顿第二定律求出小球在C点的临界速度.小球由O沿圆弧轨道运动到C的过程中.电场力做功为qEL,重力做功为-mg•2R,根据动能定理求出L的临界值,再得出L的范围. 【解析】 设小球刚好不脱离圆环运动到C点时速度为Vc,则在C点有:            mg=m   ① 小球由O点运动到C点过程中,由动能定理有: qEL-mg•2R=mVC2-0   ② 联立①、②式解得 L=R. 所以必须当L≥R时才能使小球在圆环上运动时不脱离圆环.
复制答案
考点分析:
相关试题推荐
一台国产XQB30-13型全自动洗衣机说明书中所列的主要技术数据如下表.试根据表中提供的数据计算:
额定功率
频率
额定洗衣、脱水功率
额定洗衣、脱水容量
整机质量
外形尺寸(长×宽×高)
220v
50Hz
360W
3kg
33kg
542mm×550mm×920mm
(1)这台洗衣机在额定电压下洗衣或脱水时,通过洗衣机的电流是多大?
(2)如洗衣、脱水的累计时间为40min,则洗衣机耗电多少度?
查看答案
某课题小组,收集了数码相机、手机等用旧了的各种类型的电池,及从废旧收音机上拆下的电阻、电容、电感线圈等元件.现从这些材料中选取两个待测元件,一是电阻R(约为2kΩ),二是手机中常用的锂电池(电动势E标称值为3.7V,允许最大放电电流为100mA),在操作台上还准备了如下实验器材:
A.电压表V(量程4V,电阻RV约为4.0kΩ)
B.电流表A1(量程100mA,电阻RA1约5Ω)
C.电流表A2(量程2mA,电阻RA2约50Ω)
D.滑动变阻器R1(0~40Ω,额定电流1A)
E.电阻箱R2(0~999.9Ω)
F.开关一只、导线若干
(1)为了测定电阻R的阻值,小组的一位成员设计了如图所示的电路图,所选取的相应器材(电源用待测的锂电池)均标在图上,其设计或器材选取中有不妥之处,你认为应如何调整?______
manfen5.com 满分网manfen5.com 满分网
(2)在实际操作过程中,发现滑动变阻器R1,电流表A1已损坏,请用余下的器材测量锂电池的电动势E和内电阻r.
①请你在方框中画出实验电路图(标注所用器材符号)
②为了便于分析,一般采用线性图象处理实验数据,请写出与线性图象对应的相关物理量间的函数关系式______
查看答案
在“测定金属的电阻率”的实验中,需要用刻度尺测出被测金属丝的长度l.用螺旋测微器测出金属丝的直径d,用电流表和电压表测出金属丝的电阻Rx
manfen5.com 满分网
(1)请写出测金属丝电阻率的表达式:ρ=______(用上述测量量的字母表示).
(2)若实验中测量金属丝的长度和直径时,刻度尺和螺旋测微器的示数分别如图所示,则金属丝长度的测量值为l=______cm,金属丝直径的测量值为d=______mm.
(3)如图,要用伏安法测量Rx的电阻,已知电压表内阻约几kΩ,电流表内阻约1Ω,若用图甲电路,Rx的测量值比真实值______(填“偏大”或“偏小”),若Rx的阻值约为10Ω,应采用______(填“甲”或“乙”)图的电路,误差会较小.

manfen5.com 满分网 查看答案
(1)图甲为多用电表的示意图,其中S、K、T为三个可调节的部件.现用此电表测量一阻值约为20Ω~30Ω的定值电阻,测量的某些操作步骤如下:
①调节可调部件______,使电表指针停在______位置;
②调节可调部件K,使它的尖端指向______位置;
③将红、黑表笔分别插入“+”、“-”插孔,笔尖相互接触,调节可调部件______,使电表指针指向______位置.
(2)在用多用电表测量另一电阻的阻值时,电表的读数如图乙所示(部件K指向×1kΩ档位置),则该电阻的阻值为______Ω.
manfen5.com 满分网
查看答案
manfen5.com 满分网某研究性学习小组设计了以下方法来测量物体的带电量.如图所示的小球是一个外表面镀有金属膜的空心塑料球,用绝缘丝线悬挂于O点,O点固定一个可测量丝线偏离竖直方向角度α的量角器,M、N是两块相同的、正对着竖直平行放置的金属板(加上电压后其内部电场可看作匀强电场).另外还要用到的器材有天平、刻度尺、电压表、直流电流表、开关、滑动变阻器及导线若干.该小组的实验步骤如下,请你帮助该小组完成:
(1)用天平测出小球的质量m,按如图所示进行器材的安装,并用刻度尺测出M、N板之间的距离d,使小球带上一定的电量.
(2)连接电路(请在图中的虚线框中画出实验所用的电路图,电源、开关已经画出).
(3)闭合开关,调节滑动变阻器滑片的位置,读出多组相应的电压表的示数和丝线的偏转角度θ.
(4)以电压U为纵坐标,以______为横坐标作出过原点的直线,求出直线的斜率k.
(5)小球的带电量q=______.(用m、d、k等物理量表示)
查看答案
试题属性
  • 题型:解答题
  • 难度:中等

Copyright @ 2008-2019 满分5 学习网 ManFen5.COM. All Rights Reserved.