當(dāng)前位置： 2021-2022學(xué)年福建省泉州市晉江一中高二（上）期中物理試卷> 試題詳情

在光滑水平面上固定一個(gè)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(zhǎng)r=0.5m的絕緣細(xì)線一端固定于圓筒圓心O點(diǎn)，另一端系住一個(gè)質(zhì)量為m=0.2kg、帶電量為q=+5×10^-5C的小球。空間有一場(chǎng)強(qiáng)為E=4×10⁴N/C的勻強(qiáng)電場(chǎng)，電場(chǎng)方向與水平面平行。將細(xì)線拉至與電場(chǎng)線平行，給小球大小為10m/s、方向垂直于電場(chǎng)線的初速度v₀。
（1）求當(dāng)小球轉(zhuǎn)過(guò)90°時(shí)的速度大小；
（2）若當(dāng)小球轉(zhuǎn)過(guò)90°時(shí)，細(xì)線突然斷裂，小球繼續(xù)運(yùn)動(dòng)，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(yùn)動(dòng)。求這一運(yùn)動(dòng)過(guò)程中的速度的最小值。
（3）從初始位置開(kāi)始，要使小球在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，細(xì)線始終保持不松弛，電場(chǎng)強(qiáng)度E的大小所需滿足的條件。

【考點(diǎn)】帶電粒子（計(jì)重力）在勻強(qiáng)電場(chǎng)中的圓周運(yùn)動(dòng)；從能量轉(zhuǎn)化與守恒的角度解決電場(chǎng)中的問(wèn)題．

【答案】見(jiàn)試題解答內(nèi)容

【解答】

【點(diǎn)評(píng)】

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發(fā)布：2024/9/22 0:0:8組卷：403引用：6難度：0.5

相似題

1．如圖所示，在沿水平方向的勻強(qiáng)電場(chǎng)中有一固定點(diǎn)O，用一根長(zhǎng)度為L(zhǎng)=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(diǎn)，小球靜止在B點(diǎn)時(shí)細(xì)線與豎直方向的夾角為θ=37°．求：
（1）AB兩點(diǎn)間的電勢(shì)差U_AB。
（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(guò)最低點(diǎn)C時(shí)細(xì)線對(duì)小球的拉力F的大小。
（3）如果要使小球能繞O點(diǎn)做完整的圓周運(yùn)動(dòng)，則小球在A點(diǎn)時(shí)沿垂直于OA方向運(yùn)動(dòng)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：305引用：13難度：0.3
解析
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(qiáng)電場(chǎng)，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(diǎn)靜止釋放，求：
（1）珠子所能獲得的最大動(dòng)能和在最大動(dòng)能處環(huán)對(duì)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(yùn)動(dòng)，則應(yīng)在A點(diǎn)給珠子以多大的初速度？
發(fā)布：2024/9/5 1:0:8組卷：183引用：5難度：0.5
解析
3．質(zhì)量為m的小球帶+q電荷，由長(zhǎng)為L(zhǎng)的絕緣繩系住，在水平向右，場(chǎng)強(qiáng)為E的勻強(qiáng)電場(chǎng)中最初靜止于A點(diǎn)，如圖所示，已知θ=60°，為了讓小球在豎直平面內(nèi)做完整的圓周運(yùn)動(dòng)，問(wèn)在A點(diǎn)至少給小球的初速度為多少（　?。?/h2>
A．
2
g
L
B．
5
g
L
C．
8
g
L
D．
10
g
L
發(fā)布：2024/8/2 8:0:9組卷：1698引用：10難度：0.9
解析

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