如图所示,半径为R的环形塑料管固定在竖直面放置,AB为管的水平直径,管的粗细远小于管的半径,AB及其以下部分处于水平向左的匀强电场中,管的内壁光滑,现将一质量为m、带正

首页 > 考试 > 物理 > 高中物理 > 向心力/2022-09-29 / 加入收藏 / 阅读 [打印]

◎ 题目

如图所示,半径为R的环形塑料管固定在竖直面放置,AB为管的水平直径,管的粗细远小于管的半径,AB及其以下部分处于水平向左的匀强电场中,管的内壁光滑,现将一质量为m、带正电的小球从管中A点静止释放,已知小球受到的重力与它受到的电场力大小相等,重力加速度为g.则释放后,求:
(1)小球第一次经过B点时的速率;
(2)小球第一次经过最低点D时,管壁对小球的作用力是多大;
(3)小球第三次经过最高点C时,管壁对小球的作用力是多大.
魔方格

◎ 答案

(1)从A到B得过程运用动能定理得:
2RF=
1
2
mv2
-0         
F=mg
VB=2

gR

(2)从A到D得过程运用动能定理得:FR+mgR=
1
2
mvD2
-0        
又因为N-mg=m
vD2
R

所以N=5mg                 
(3)从A到第三次C的过程运用动能定理得:3FR-mgR=
1
2
mvC2
-0            
N'+mg=m
vC2
R

N'=9mg                 
答:(1)小球第一次经过B点时的速率为2

gR

(2)小球第一次经过最低点D时,管壁对小球的作用力是5mg;
(3)小球第三次经过最高点C时,管壁对小球的作用力是9mg.

◎ 解析

“略”

◎ 知识点

    专家分析,试题“如图所示,半径为R的环形塑料管固定在竖直面放置,AB为管的水平直径,管的粗细远小于管的半径,AB及其以下部分处于水平向左的匀强电场中,管的内壁光滑,现将一质量为m、带正…”主要考查了你对  【向心力】,【牛顿第二定律】,【动能定理】,【电场强度的定义式】  等知识点的理解和应用能力。关于这些知识点的“档案”,你可以点击相应的链接进行查看和学习。

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