如图所示,光滑斜面轨道、粗糙水平轨道与半径R=2m的光滑圆轨道(所有轨道均为绝缘轨道)分别相切于B、C两点,D点为圆轨道最高点,此空间区域存在有场强大小为E1=2×105N/C、方向水平向右的匀强电场,水平轨道末端F离水平地面高h=0.4m,F右侧的水平地面上方空间存在有场强大小为E2=2×105N/C、方向竖直向下的匀强电场。质量m=2×10-2kg,电荷量q=+1×10-6C的小钢球(可视为质点)由光滑斜面轨道上的A点静止释放。从B点进入圆轨道,C点离开圆轨道进入水平轨道,不计圆轨道在B、C间交错的影响。已知斜面轨道的倾角为θ=45°,小钢球与水平轨道间的动摩擦因数μ=0.5,重力加速度g=10m/s2,不计空气阻力。求:
(1)为保证小钢球能够在光滑圆环内做完整圆周运动,A、B两点间的竖直高度差至少为多少;
(2)若A、B两点间的竖直高度差为32m,小钢球到达D点时对轨道产生的压力大小;
(3)若把轨道所在区域的电场方向改为竖直向下,大小不变,且A点离水平轨道的高度为3.0m,水平轨道CF的长度为d=1.0m,小钢球通过轨道后落到水平地面的G点,求F、G两点间的水平距离。
2
2
【答案】见试题解答内容
【解答】
【点评】
声明:本试题解析著作权属菁优网所有,未经书面同意,不得复制发布。
发布:2024/4/20 14:35:0组卷:77引用:2难度:0.4
相似题
-
1.如图所示,在竖直平面内有水平向左的匀强电场,在匀强电场中有一根长为L的绝缘细线,细线一端固定在O点,另一端系一质量为m的带电小球。小球静止时细线与竖直方向成θ角,此时让小球获得初速度且恰能绕O点在竖直平面内沿逆时针方向做圆周运动,重力加速度为g,不考虑空气阻力。下列说法正确的是( )
发布:2024/12/12 21:0:2组卷:727引用:4难度:0.4 -
2.如图所示,两相同极板M、N的长度为L=0.6m,相距d=0.5m,OO′为极板右边界,OO′的右侧存在竖直向下的匀强电场,电场强度为E=10N/C。光滑绝缘圆弧轨道ABC竖直放置,A与OO’在同一竖直线上,圆弧AB的圆心角θ=53°,BC是竖直直径。小球以v0=3m/s的水平速度从左侧飞入极板M、N,飞离极板后恰好从A点沿切线方向进入圆弧轨道。已知小球质量m=1.0kg,电荷量q=0.5C,重力加速度g=10m/s2,cos53°=0.6,不计空气阻力。求:
(1)小球在A点的速度vA;
(2)M、N极板间的电势差U;
(3)欲使小球沿圆弧轨道能到达最高点C,半径R的取值范围。发布:2024/12/29 14:0:1组卷:1224引用:6难度:0.4 -
3.在空间中水平面MN的下方存在竖直向下的匀强电场,质量为m的带电小球由MN上方的A点以一定初速度水平抛出,从B点进入电场,到达C点时速度方向恰好水平,A、B、C三点在同一直线上,且AB=2BC,如图所示.由此可见( )
发布:2024/12/29 18:0:2组卷:65引用:7难度:0.5