题目内容
【题目】如图所示,在竖直平面内有一固定的光滑绝缘轨道,圆心为O,半径为r,A、B、C、D分别是圆周上的点,其中A、C分别是最高点和最低点,BD连线与水平方向夹角为
。该区间存在与轨道平面平行的水平向左的匀强电场。一质量为m、带正电的小球在轨道内侧做完整的圆周运动(电荷量不变),经过D点时速度最大,重力加速度为g(已知
,
),求:
(1)小球所受的电场力大小;
(2)小球经过A点时对轨道的最小压力。
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【答案】(1)
;(2)2mg,方向竖直向上.
【解析】
(1)由题意可知 :
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所以:
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(2)由题意分析可知,小球恰好能做完整的圆周运动时经过A点对轨道的压力最小.
小球恰好做完整的圆周运动时,在B点根据牛顿第二定律有:
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小球由B运动到A的过程根据动能定理有:
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小球在A点时根据牛顿第二定律有:
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联立以上各式得:
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由牛顿第三定律可知,小球经过A点时对轨道的最小压力大小为2mg,方向竖直向上.
练习册系列答案
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【题目】(4分)
图为验证机械能守恒定律的实验装置示意图。现有的器材为:带铁夹的铁架台、电磁打点计时器、纸带、带铁夹的重锤、天平。回答下列问题:
(1)为完成此实验,除了所给的器材,还需要的器材有 。(填入正确选项前的字母)
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A.米尺 |
B.秒表 |
C.0~12V的直流电源 |
D.0~I2V的交流电源 |
(2)实验中误差产生的原因有______。(写出两个原因)