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题目
题型:不详难度:来源:
如图所示,质量为m,带电量+q的小球置于半径为R的半圆形光滑轨道内,整个装置处于场强为E的竖直向下匀强电场中,小球从水平直径位置上的a点由静止释放,则小球经过最低点b时轨道对小球支持力的大小为______.(重力加速度为g)魔方格
答案
设半径R,根据动能定理研究a点到b点得
mgR+qER=
1
2
v2b

v2b
=2(mgR+qER)
对小球在b点受力分析,小球受重力、电场力和支持力,运用牛顿第二定律得
FN-mg-qE=
mv2b
R

FN=3(qE+mg)
故答案为:3(qE+mg).
核心考点
试题【如图所示,质量为m,带电量+q的小球置于半径为R的半圆形光滑轨道内,整个装置处于场强为E的竖直向下匀强电场中,小球从水平直径位置上的a点由静止释放,则小球经过最】;主要考察你对向心力与向心加速度等知识点的理解。[详细]
举一反三
如图所示,半径为R的半圆形槽放在粗糙的水平地面上,槽内部光滑,其质量为M.匀强磁场与槽面垂直向内,将质量为m的带电小球自槽口A处由静止释放,小球到达槽最低点C时,恰好对槽无压力.整个过程中M对地始终静止,问:
(1)小球第一次运动到C点时,速度大小为多少?
(2)小球在以后运动过程中,半圆形槽对地面的最大压力是多少?魔方格
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如图,有界匀强磁场,磁感应强度的方向垂直纸面向内.现有两个质量相同,电荷量也相同的带正、负电的离子(不计重力)从O点沿x轴以相同的速度进入磁场,从磁场右边界离开磁场,则正、负离子(  )
A..在磁场中运动时间不相同
B..在磁场中运动轨道半径相同
C..离开磁场时速度大小和方向均相同
D..离开磁场 时距x轴的距离相同
魔方格
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如图所示,一带电小球质量为m,用丝线悬挂于O点,并在竖直平面内摆动,最大摆角为60°,水平磁场垂直于小球摆动的平面,当小球自左方摆到最低点时,悬线上的张力恰为零,则小球自右方摆到最低点时悬线上的张力为(  )
A.0B.2mgC.4mgD.6mg
魔方格
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如图,质量为0.5kg的小桶里盛有1kg的水,用绳子系住小桶在竖直平面内绕O点做“水流星”表演,转动半径为1m,小桶通过最低点的速度为8m/s.求:
(1)小桶过最低点时水对杯底的压力;
(2)为使小杯经过最高点时水不流出,在最高点时最小速率是多少?魔方格
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有一xOy平面,在x<0的空间内,存在场强为E、与 y轴成θ角的匀强电场,如图所示.在第Ⅲ象限某处有质子源s,以某一初速度垂直于电场的方向射出质量为m、电荷量为q的质子.初速度的延长线与x轴的交点P的坐标为(-d,0),质子射出电场时恰经过坐标原点O,并沿x轴正向进入x>0区域.在x>0一侧有边界为圆形的匀强磁场,磁感应强度为B,方向垂直于xOy平面向外,边界某处与y轴相切.质子进入磁场被偏转,在射出磁场后垂直于电场方向回到x<0的区域.
(1)试求出质子的初速度v0,并确定质子源s位置的坐标.
(2)圆形磁场的最小半径r.
(3)质子从射入磁场到再次回到x<0的电场区域所经历的时间t.魔方格
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