如图所示.MPQO为有界的竖直向下的匀强电场.电场强度为E=mg/q.ACB为光滑固定的半圆形轨道.轨道半径为R.A.B为圆水平直径的两个端点.AC为圆弧.一个质量为m.电荷量为-q的带电小球.从A点正上方高为H=R处由静止释放.并从A点沿切线进入半圆轨道.不计空气阻力及一切能量损失.关于带电小球的受力及运动情况.下列说法正确的是A.小球到题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

题目内容

如图所示，MPQO为有界的竖直向下的匀强电场（边界上有电场），电场强度为E=mg/q，ACB为光滑固定的半圆形轨道，轨道半径为R，A、B为圆水平直径的两个端点，AC为圆弧。一个质量为m，电荷量为－q的带电小球，从A点正上方高为H=R处由静止释放，并从A点沿切线进入半圆轨道，不计空气阻力及一切能量损失，关于带电小球的受力及运动情况，下列说法正确的是（）

A.小球到达C点时对轨道压力为3 mg
B.小球在AC部分运动时，加速度不变
C.适当增大E，小球到达C点的速度可能为零
D.若E=2mg/q，要使小球沿轨道运动到C，则应将H至少调整为3R/2

解析试题分析：从O到A过程中小球做自由落体运动，到达A点时的速度，由于E q =mg，因此从A到C过程中，小球做匀速圆周运动，到达C点时支持力，A错误；从A到C的过程中，做匀速圆周运动，合力指向圆心，因此加速度方向时刻改变，B错误，当Eqmg时，小球从A向C做减速运动，当速度减小到足够小时，小球就会脱离圆周，因此小球到达C点的速度不可能为零，C错误；若E=2mg/q，要使小球沿轨道运动到C，在C点的最小速度为V，则：，可得，则从O到C的过程中，根据动能定理：可求得，，因此H至少调整为3R/2才能到过C点，D正确。
考点：圆周运动向心力，动能定理，牛顿第三定律

练习册系列答案

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如图，一个质量为0.6kg 的小球以某一初速度从P点水平抛出，恰好从光滑圆弧ABC的A点的切线方向进入圆弧（不计空气阻力，进入圆弧时无机械能损失）。已知圆弧的半径R=0.3m，θ="60" ⁰，小球到达A点时的速度 v="4" m/s。（取g ="10" m/s²）求：

（1）小球做平抛运动的初速度v₀；
（2）P点与A点的水平距离和竖直高度；
（3）小球到达圆弧最高点C时对轨道的压力。

过山车是游乐场中常见的设施。如图是一种过山车的简易模型，它由水平轨道和在竖直平面内半径R= 2.0m的圆形轨道组成，B、C分别是圆形轨道的最低点和最高点。一个质量为m=1.0kg的小滑（可视为质点），从轨道的左侧A点以v₀= 12m/s的初速度沿轨道向右运动，A、B间距L= 11.5m。小滑块与水平轨道间的动摩擦因数。圆形轨道是光滑的，水平轨道足够长。取重力加速度g=10m/s²。求：

（1）滑块经过B点时的速度大小;
（2）滑块经过C点时受到轨道的作用力大小F；
（3）滑块最终停留点D（图中未画出）与起点A的距离d。

质量均为m的物体A和B分别系在一根不计质量的细绳两端，绳子跨过固定在倾角为30°的斜面顶端的定滑轮上，斜面固定在水平地面上，开始时把物体B拉到斜面底端，这时物体A离地面的高度为0.8米，如图所示.。若摩擦力均不计，从静止开始放手让它们运动.（斜面足够长,g取10m/s²）求：

（1）物体A着地时的速度；
（2）物体A着地后物体B沿斜面上滑的最大距离.

（6分）某同学利用图（a）所示实验装置即数字化信息系统获得了小车加速度a与钩码的质量m的对应关系图，如图（b）所示，实验中小车（含发射器）的质量为200g，实验时选择了不可伸长的轻质细绳和轻定滑轮，小车的加速度由位移传感器及与之相连的计算机得到，回答下列问题：

（1）根据该同学的结果，小车的加速度与钩码的质量成      （填“线性”或“非线性”）的关系。
（2）由图（b）可知，图线不经过远点，可能的原因是          。
（3）若利用本实验装置来验证“在小车质量不变的情况下，小车的加速度与作用力成正比”的结论，并直接以钩码所受重力mg作为小车受到的合外力，则实验中应采取的改进措施是      ，钩码的质量应满足的条件是           。