如圖所示，光滑水平面AB和豎直面內(nèi)的光滑14圓弧導(dǎo)軌在B點平滑連接，導(dǎo)軌半徑為R。質(zhì)量為m的帶正電小球?qū)⑤p質(zhì)彈簧壓縮至A點后由靜止釋放，脫離彈簧后經(jīng)過B點時的速度大小為gR，之后沿軌道BO運動。以O(shè)為坐標(biāo)原點建立直角坐標(biāo)系xOy,在x≥-R區(qū)域有方向與x軸夾角為θ=45°的勻強電場，進入電場后小球受到的電場力大小為2mg。小球在運動過程中電荷量保持不變，重力加速度為g。求：
（1）彈簧壓縮至A點時的彈性勢能；
（2）小球經(jīng)過O點時的速度大小；
（3）小球過O點后運動的軌跡方程。
1
4
g
R
2
【答案】見試題解答內(nèi)容
【解答】
【點評】
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發(fā)布：2024/6/27 10:35:59組卷：1242引用：5難度：0.5
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1．如圖所示，在沿水平方向的勻強電場中有一固定點O，用一根長度為L=0.40m的絕緣細(xì)線把質(zhì)量為m=0.20kg,帶有q=6.0×10-4C正電荷的金屬小球懸掛在O點，小球靜止在B點時細(xì)線與豎直方向的夾角為θ=37°．求：
（1）AB兩點間的電勢差UAB。
（2）將小球拉至位置A使細(xì)線水平后由靜止釋放，小球通過最低點C時細(xì)線對小球的拉力F的大小。
（3）如果要使小球能繞O點做完整的圓周運動，則小球在A點時沿垂直于OA方向運動的初速度v0的大小。（g取10m/s2，sin37°=0.60，cos37°=0.80）發(fā)布：2024/10/4 5:0:1組卷：313引用：13難度：0.3 -
2．半徑為r的絕緣光滑圓環(huán)固定在豎直平面內(nèi)，環(huán)上套有一質(zhì)量為m、帶正電的珠子，空間存在水平向右的勻強電場，如圖所示．珠子所受靜電力是其重力的3/4倍．將珠子從環(huán)上最低位置A點靜止釋放，求：
（1）珠子所能獲得的最大動能和在最大動能處環(huán)對珠子的作用力；
（2）要使珠子恰好能繞圓環(huán)做完整的圓周運動，則應(yīng)在A點給珠子以多大的初速度？發(fā)布：2024/9/5 1:0:8組卷：189引用：5難度：0.5 -
3．在光滑水平面上固定一個內(nèi)壁光滑的豎直圓筒S（右圖為俯視圖），圓筒半徑為R=1m。一根長r=0.5m的絕緣細(xì)線一端固定于圓筒圓心O點，另一端系住一個質(zhì)量為m=0.2kg、帶電量為q=+5×10-5C的小球。空間有一場強為E=4×104N/C的勻強電場，電場方向與水平面平行。將細(xì)線拉至與電場線平行，給小球大小為10m/s、方向垂直于電場線的初速度v0。
（1）求當(dāng)小球轉(zhuǎn)過90°時的速度大小；
（2）若當(dāng)小球轉(zhuǎn)過90°時，細(xì)線突然斷裂，小球繼續(xù)運動，碰到圓筒后不反彈，碰撞后，小球垂直于碰撞切面方向的速度因能量損失減小為零，平行于碰撞切面方向的速度大小保持不變。之后小球沿圓筒內(nèi)壁繼續(xù)做圓周運動。求這一運動過程中的速度的最小值。
（3）從初始位置開始，要使小球在運動過程中，細(xì)線始終保持不松弛，電場強度E的大小所需滿足的條件。發(fā)布：2024/9/22 0:0:8組卷：405引用：6難度：0.5
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