【題目】如圖所示，半徑為R的光滑絕緣圓環(huán)固定在豎直平面內(nèi)，直徑AC（含A、C）下方有水平向右的勻強電場，一質量為m，帶電量為+q的小球，從A點靜止釋放，沿圓內(nèi)軌道運動，第一次恰能通過最高點D，（重力加速度為g）；求：

（1）電場強度的大小；

（2）第n次通過軌道最高點D，軌道對小球的作用力大小．

【答案】（1）（2）3（n-1）mg

【解析】試題分析：（1）球第一次到D點時，重力恰好提供向心力，根據(jù)牛頓第二定律，有：①

對從A釋放到第一次到達D點過程根據(jù)動能定理列式，有：

-mgR+qE2R=mv120 ②

聯(lián)立①②解得：

（2）從A釋放到第n次到達D點過程，根據(jù)動能定理，有：-mgR+n（qE2R）=mvn20 ③

在D點，重力和支持力的合力提供向心力，根據(jù)牛頓第二定律，有：④

聯(lián)立③④解得：N=3（n-1）mg

練習冊系列答案
相關習題

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】回旋加速器是加速帶電粒子的裝置，其核心部分是分別與高頻交流電源兩極相連接的兩個D形金屬盒，兩盒間的狹縫中形成周期性變化的電場，使粒子在通過狹縫時都能得到加速，兩D形金屬盒處于垂直于盒底的勻強磁場中，如圖9所示．設D形盒半徑為R．若用回旋加速器加速質子時，勻強磁場的磁感應強度為B，高頻交流電頻率為f．則下列說法正確的是（ ）

A．質子被加速后的最大速度不可能超過2πfR

B．質子被加速后的最大速度與加速電場的電壓大小無關

C．只要R足夠大，質子的速度可以被加速到任意值

D．不改變B和f，該回旋加速器也能用于加速α粒子

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，半徑R=0．5m的1/4圓弧接收屏位于電場強度方向豎直向下的勻強電場中，OB水平，一質量為m=10-4kg、帶電荷量為q=8．0×10-5C的粒子從與圓弧圓心O等高且距O點0．3m的A點以初速度v0=3m/s水平射出，粒子重力不計，粒子恰好能垂直打到圓弧曲面上的C點（圖中未畫出），取C點電勢φ=0，則（ ）

A. 該勻強電場的電場強度E="100" V/m

B. 粒子在A點的電勢能為8×10-5J

C. 粒子到達C點的速度大小為5m/s

D. 粒子速率為4 m/s時的電勢能為4．5×10-4J

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】在“驗證機械能守恒定律”的實驗中，小明同學利用傳感器設計實驗：如圖甲所示，將質量為m、直徑為d的金屬小球在一定高度h由靜止釋放，小球正下方固定一臺紅外線計時器，能自動記錄小球擋住紅外線的時間t，改變小球下落高度h，進行多次重復實驗．此方案驗證機械能守恒定律方便快捷．

（1）用螺旋測微器測小球的直徑如圖乙所示，則小球的直徑d= mm；

（2）為直觀判斷小球下落過程中機械能是否守恒，應作下列哪一個圖象？ ；

A．h-t圖象 B．h-圖象

C．h-t2圖象 D．h-圖象

（3）經(jīng)正確的實驗操作，小明發(fā)現(xiàn)小球動能增加量mv2總是稍小于重力勢能減少量mgh，你認為增加釋放高度h后，兩者的差值會 （填“增大”、“縮小”或“不變”）．

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】關于彈性勢能和重力勢能，下列說法不正確的是( )
A.重力勢能屬于物體和地球這個系統(tǒng)，彈性勢能屬于發(fā)生彈性形變的物體
B.重力勢能是相對的，彈性勢能是絕對的
C.重力勢能和彈性勢能都是相對的
D.重力勢能和彈性勢能都是狀態(tài)量

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】研究物體運動的加速度與物體所受力的關系的實驗裝置如圖甲所示，實驗的步驟如下：

A．把一端帶有定滑輪的長木板放在水平桌面上，使定滑輪伸出桌面；

B．把打點計時器固定在長木板沒有定滑輪的一端，并把打點計時器連接到交流電源上。

C．把小車放在長木板上靠近打點計時器的地方，把紙帶的一端固定在小車上且讓紙帶穿過打點計時器的限位孔。

D．細線的一端固定在小車上并跨過定滑輪，另一端懸掛一砝碼盤，調整滑輪的高度使滑輪和小車間的細線與長木板平行。

E．接通打點計時器電源，釋放小車，打點計時器在紙帶上打下一系列小點；

F．改變砝碼盤中砝碼的質量，更換紙帶，重復上面步驟；

G．根據(jù)紙帶上打的點算出每次實驗時小車的加速度，把每次實驗時砝碼和砝碼盤的重力記錄在相應的紙帶上；

H．以小車的加速度a為縱坐標，細線的拉力F（砝碼和砝碼盤的總重力）為橫坐標，建立坐標系，畫出a-F圖像并得出加速度與力的關系。

（1）上述操作步驟中明顯遺漏的步驟是______________。

（2）某同學畫出的a-F圖像如圖乙所示，圖線不是直線的原因是________________。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】(1)在做“研究平拋運動”的實驗時，讓小球多次從同一高度釋放沿同一軌道運動，通過描點法畫出小球做平拋運動的軌跡．為了能較準確地描繪運動軌跡，下面列出了一些操作要求，將你認為正確的選項前面的字母填在橫線上_____．

A．調節(jié)斜槽末端保持水平

B．每次釋放小球的位置必須不同

C．每次必須由靜止釋放小球

D．小球運動時不應與木板上的白紙（或方格紙）相接觸

E．將球的位置記錄在紙上后，取下紙，用直尺將點連成折線

(2)如圖所示，某同學在研究平拋運動的實驗中，在小方格紙上畫出小球做平拋運動的軌跡以后，又在軌跡上取出a、b、c、d四個點（軌跡已擦去）．已知小方格紙的邊長L=2.5cm．g取10m/s2．請你根據(jù)小方格紙上的信息，通過分析計算完成下面幾個問題：

①根據(jù)水平位移，求出小球平拋運動的初速度v0=________．

②小球運動到b點的速度是_________s ．

③從拋出點到b點所經(jīng)歷的時間是_______．

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】許多人造衛(wèi)星都用太陽能電池供電．太陽能電池由許多電池板組成．某電池板不接負載時的電壓是600μV，短路電流是30μA．則下列說法正確的是（ ）

A. 該電池板的電動勢是600μV

B. 該電池板的內(nèi)阻為20Ω

C. 如果將一20Ω的電阻同該電池板組成閉合回路，電源的輸出功率為300W

D. 我們可以通過調節(jié)外電路的電阻值來調節(jié)該電池板的電動勢

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖1是“研究平拋物體運動”的實驗裝置圖，通過描點畫出平拋小球的運動軌跡．

(1).以下是實驗過程中的一些做法，其中合理的有______.

A．安裝斜槽軌道，使其末端保持水平

B．斜槽軌道必須光滑

C．將木板校準到豎直方向，并使木板平面與小球下落的豎直平面平行

D．每次小球應從同一高度由靜止釋放

E．每次釋放小球時的位置越高，實驗效果越好

(2).如圖2所示，在“研究平拋物體運動”的實驗中，用一張印有小方格的紙記錄軌跡，小方格的邊長L=2.5cm．若小球在平拋運動途中的幾個位置如圖中的a、b、c、d所示，則小球平拋的初速度=__________m/s（取g=10m/s2）．

A. 10.0m/s B. 5.0m/s C. 0.5m/s D. 1.0m/s

(3).小球在b點的速率是_________．（取g=10m/s2）

A. 12.5m/s B. 6. 25m/s C. 1.75m/s D. 1.25m/s

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