光滑絕緣水平面AB上有C、D兩點(diǎn).CD長L1=12cm,DB長L2=8cm.另有一半徑R=0.1m的光滑半圓形金屬導(dǎo)軌BM與水平面平滑相連,金屬導(dǎo)軌BM接地,連接處能量無損失.現(xiàn)將一個帶電荷量為+Q的點(diǎn)電荷,固定在C點(diǎn),如圖甲所示.將另一帶電荷量為+q,質(zhì)量m=2×10-4kg的金屬小球(視為點(diǎn)電荷)從D點(diǎn)靜止釋放(感應(yīng)電荷的影響忽略不計),若小球過圓弧的最高點(diǎn)后恰能擊中C處的點(diǎn)電荷,重力加速度g=10m/s2.
(1)求小球在最高點(diǎn)M時對軌道壓力的大??;
(2)若不改變小球的質(zhì)量而改變小球的電荷量+q,發(fā)現(xiàn)小球落地點(diǎn)到B點(diǎn)的水平距離s2與小球的電最+q滿足圖象乙的關(guān)系,求點(diǎn)電荷+Q的電場在DB兩點(diǎn)的電勢差UDB.
【考點(diǎn)】從能量轉(zhuǎn)化與守恒的角度解決電場中的問題;動能定理的簡單應(yīng)用.
【答案】見試題解答內(nèi)容
【解答】
【點(diǎn)評】
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發(fā)布:2024/6/27 10:35:59組卷:35引用:2難度:0.3
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1.如圖所示,ABC為光滑的固定在豎直面內(nèi)的半圓形軌道,軌道半徑為R=0.4m,A、B為半圓軌道水平直徑的兩個端點(diǎn),O為圓心.在水平線MN以下和豎直線OQ以左的空間內(nèi)存在豎直向下的勻強(qiáng)電場,電場強(qiáng)度E=1.0×106N/C.現(xiàn)有一個質(zhì)量m=2.0×10-2kg,電荷量q=2.0×10-7C的帶正電小球(可看作質(zhì)點(diǎn)),從A點(diǎn)正上方由靜止釋放,經(jīng)時間t=0.3s到達(dá)A點(diǎn)并沿切線進(jìn)入半圓軌道,g=10m/s2,不計空氣阻力及一切能量損失,求:
(1)小球經(jīng)過C點(diǎn)時對軌道的壓力大?。?br />(2)小球經(jīng)過B點(diǎn)后能上升的最大高度.發(fā)布:2024/12/29 20:0:1組卷:746引用:4難度:0.5 -
2.11H、12H、13H三個原子核,電荷均為e,質(zhì)量之比為1:2:3,如圖所示,它們以相同的初速度由P點(diǎn)平行極板射入勻強(qiáng)電場,在下極板的落點(diǎn)為A、B、C,已知上極板帶正電,原子核不計重力,下列說法正確的是( ?。?/h2>
發(fā)布:2024/12/29 21:30:1組卷:372引用:5難度:0.6 -
3.如圖,在豎直平面內(nèi),一半徑為R的半圓形軌道與水平軌道在B點(diǎn)平滑連接.半圓形軌道的最低點(diǎn)為B、最點(diǎn)高為C,圓心為O.整個裝置處水平向左的勻強(qiáng)電場中.現(xiàn)讓一質(zhì)量為m、電荷量為q的帶正電小球(可視為質(zhì)點(diǎn)),從水平軌道的A點(diǎn)靜止釋放,到達(dá)B點(diǎn)時速度為
.當(dāng)小球過C點(diǎn)時撤去電場,小球落到水平軌道上的D點(diǎn).已知A、B間的距離為5gRR,重力加速度為g,軌道絕緣且不計摩擦和空氣阻力,求:103
(1)該勻強(qiáng)電場場強(qiáng)E的大??;
(2)A、D間的距離;
(3)小球經(jīng)過半圓形軌道某點(diǎn)P(圖中未畫出)時,所受合外力方向指向圓心O,求小球過P點(diǎn)時對軌道壓力的大小.發(fā)布:2024/12/29 20:30:1組卷:55引用:2難度:0.7
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