當(dāng)前位置： 2022-2023學(xué)年黑龍江省牡丹江第二高級(jí)中學(xué)高二（上）期中物理試卷> 試題詳情

如圖所示，裝置由光滑絕緣斜軌道和半徑為R的光滑絕緣半圓軌道組成?？臻g中存在豎直向上的勻強(qiáng)電場(chǎng)，場(chǎng)強(qiáng)大小為E=
mg
2
q
．一帶電荷量為+q、質(zhì)量為m的小球，從斜軌道上高h(yuǎn)₁=3R的位置由靜止開始下滑，滑到斜軌道底端后進(jìn)入半圓形軌道，并通過半圓軌道的最高點(diǎn)。小球通過軌道連接點(diǎn)時(shí)沒有能量損失，重力加速度為g。試求
（1）小球通過最高點(diǎn)時(shí)對(duì)軌道的壓力大??；
（2）僅將電場(chǎng)方向改為豎直向下，若要小球恰好通過最高點(diǎn)，則小球從斜軌道開始下滑的高度h₂為多大。

【考點(diǎn)】物體在圓形豎直軌道內(nèi)的圓周運(yùn)動(dòng)；從能量轉(zhuǎn)化與守恒的角度解決電場(chǎng)中的問題；動(dòng)能定理的簡(jiǎn)單應(yīng)用．

【答案】見試題解答內(nèi)容

【解答】

【點(diǎn)評(píng)】

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發(fā)布：2024/4/20 14:35:0組卷：344引用：2難度：0.5

相似題

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：38引用：7難度：0.5
解析
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)圓軌道壓力的大小；
（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：88引用：3難度：0.7
解析
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v_c；
（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：39引用：1難度：0.5
解析

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