如圖所示，光滑的半圓弧絕緣軌道BC豎直固定放置，與光滑的水平絕緣軌道AB相切于B點(diǎn)，C是最高點(diǎn)，P是軌道上與圓心O等高的點(diǎn)，半圓形軌道所在的平面內(nèi)存在場(chǎng)強(qiáng)為E水平向右的勻強(qiáng)電場(chǎng)，電場(chǎng)的上邊界正好沿OP所在的直線，質(zhì)量為m帶正電小球（視為質(zhì)點(diǎn)），從水平軌道上的A點(diǎn)由靜止開始釋放，運(yùn)動(dòng)到圓弧軌道的M點(diǎn)剛好脫離軌道，已知A、B兩點(diǎn)的距離等于圓弧軌道的半徑，∠MOP=53°，重力加速度為g,sin53°=0.8，cos53°=0.6，求：
（1）小球的帶電量；
（2）若圓弧軌道的半徑為R，則在A點(diǎn)給小球水平向右多大的初速度，小球剛好能到達(dá)C點(diǎn)？
（3）讓小球從A點(diǎn)的左側(cè)Q點(diǎn)由靜止釋放，當(dāng)A、Q兩點(diǎn)之間的距離為L(zhǎng)時(shí)小球離開C點(diǎn)到剛進(jìn)入電場(chǎng)時(shí)平拋運(yùn)動(dòng)的水平位移恰好等于圓弧軌道的直徑，則圓弧軌道的半徑為多少？
【考點(diǎn)】物體在圓形豎直軌道內(nèi)的圓周運(yùn)動(dòng)；動(dòng)能定理的簡(jiǎn)單應(yīng)用；從能量轉(zhuǎn)化與守恒的角度解決電場(chǎng)中的問題．
【答案】見試題解答內(nèi)容
【解答】
【點(diǎn)評(píng)】
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發(fā)布：2024/6/27 10:35:59組卷：30引用：1難度：0.6
相似題
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1．如圖所示，在電場(chǎng)強(qiáng)度大小E=2×103V/m、豎直向上的勻強(qiáng)電場(chǎng)中，有一光滑半圓形絕緣軌道QPN與一水平絕緣軌道MN在N點(diǎn)相切，半圓形軌道平面與電場(chǎng)線平行，其半徑R=40cm,N為半圓形軌道最低點(diǎn)，P為QN圓弧的中點(diǎn)。一電荷量q=1×10-4C、質(zhì)量m=10g帶負(fù)電的滑塊（視為質(zhì)點(diǎn)）與水平軌道間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.2，位于N點(diǎn)右側(cè)d=3m的M處，取重力加速度大小g=10m/s2，不計(jì)空氣阻力。
（1）若滑塊剛好能到N處，求其初速度大小v0；
（2）若滑塊恰能運(yùn)動(dòng)到半圓軌道的最高點(diǎn)Q，求其在水平軌道上的落點(diǎn)到N點(diǎn)的距離x；
（3）求滿足（2）條件的滑塊通過P點(diǎn)時(shí)對(duì)軌道的壓力大小F。發(fā)布：2024/10/22 2:0:1組卷：43引用：7難度：0.5 -
2．如圖所示，軌道ABCDE是研究小球在豎直平面內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng)的條件的簡(jiǎn)易裝置，A到水平桌面的高度為H，最低點(diǎn)B處的入、出口靠近但相互錯(cuò)開，C是半徑R=10cm的圓形軌道的最高點(diǎn)，DE部分水平，且恰好與圓形軌道的圓心O1等高，水平桌面上的點(diǎn)O2位于E點(diǎn)的正下方。經(jīng)過多次實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，將一質(zhì)量m=10g的小球從軌道AB上的某一位置A由靜止釋放，小球恰能通過C點(diǎn)沿軌道運(yùn)動(dòng)，不計(jì)小球與軌道的摩擦阻力以及空氣阻力。（g=10m/s2）
（1）求出A到水平桌面的高度H；
（2）求出小球在B點(diǎn)對(duì)圓軌道壓力的大?。?br />（3）若A距水平桌面高H1=0.3m,小球仍由靜止釋放，到達(dá)E點(diǎn)離開軌道后落在水平桌面上，求落點(diǎn)與O2之間的水平距離x。發(fā)布：2024/10/23 4:0:1組卷：102引用：3難度：0.7 -
3．如圖所示，豎直平面內(nèi)有一半徑為R的半圓形光滑絕緣軌道，其底端B與光滑絕緣水平軌道相切，整個(gè)系統(tǒng)處在豎直向上的勻強(qiáng)電場(chǎng)中，一質(zhì)量為m,帶正電的小球以v0的初速度沿水平面向右運(yùn)動(dòng)，通過圓形軌道恰能到達(dá)圓形軌道的最高點(diǎn)C，從C點(diǎn)飛出后落在水平面上的D點(diǎn)，試求：
（1）小球到達(dá)C點(diǎn)時(shí)的速度vc；
（2）BD間的距離s；
（3）小球通過B點(diǎn)時(shí)對(duì)軌道壓力N。發(fā)布：2024/10/19 15:0:1組卷：45引用：1難度：0.5
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