题目内容
如图所示，光滑绝缘的细圆管弯成半径为R的半圆形，固定在竖直面内，管口B、C的连线是水平直径．现有一带正电的小球(可视为质点)从B点正上方的A点自由下落，A、B两点间距离为4R。从小球进入管口开始，整个空间中突然加上一个匀强电场，电场力在竖直向上的分力大小与重力大小相等，结果小球从管口C处脱离圆管后，其运动轨迹经过A点。设小球运动过程中带电量没有改变，重力加速度为g，求：
(1)小球到达B点的速度大小；
(2)小球受到的电场力的大小和方向；
(3)小球经过管口C处时对圆管壁的压力。
（1）
（2）
小球所受电场力方向与水平方向间的夹角
（3）
，方向水平向右
解析:
(1)小球从开始自由下落到到达管口B的过程中机械能守恒，故有：
(2分) 到达B点时速度大小为 (1分)
(2) 设电场力的竖直分力为Fy、，水平分力为Fx，则Fy=mg(方向竖直向上)。小球从B运动到C的过程中，由动能定理得：
(2分)
小球从管口C处脱离圆管后，做类平抛运动，由于其轨迹经过A点，有
(2分)
(2分)
联立解得： Fx=mg (1分)
电场力的大小为： (1分)
设电场力的合力方向与水平方向成
角，则
(1分)
小球所受电场力方向与水平方向间的夹角 (1分)
(3)小球经过管口C处时，向心力由Fx和圆管的弹力N提供，设弹力N的方向向左，则
(2分)
解得：N=3mg(方向向左) (2分)
根据牛顿第三定律可知， ，方向水平向右 (2分)
练习册系列答案
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如图所示，光滑绝缘的细圆管弯成半径为R的半圆形，固定在竖直平面内，管口B、C的连线是水平直径．现有一带正电小球（可视为质点）从B点正上方的A点自由下落，A、B两点间距离为4R．从小球进入管口开始，整个空间突然加上一个匀强电场，电场力在竖直向上的分力大小与重力大小相等，结果小球从管口C处脱离圆管后，其运动轨迹最后经过A点．设小球运动过程中带电量没有改变，重力加速度为g．求：
如图所示，光滑绝缘的细圆管弯成半径为R的半圆形，固定在竖直面内，管口B，C的连线水平．质量为m的带正电小球从B点正上方的A点自由下落A，B两点间距离为4R．从小球（小球直径小于细圆管直径）进人管口开始，整个空间中突然加上一个斜向左上方的匀强电场，小球所受电场力在竖直方向上的分力方向向上，大小与重力相等，结果小球从管口 C处离开圆管后，又能经过A点．设小球运动过程中电荷量没有改变，重力加速度为g，求：
如图所示，光滑绝缘的水平面上方，左边有垂直纸面向里的匀强磁场，右边有竖直向上的匀强电场．质量为m，带电量为q（正电）的点电荷 a，以水平向右的初速度v沿水平面进入匀强磁场和匀强电场，恰好都不脱离水平面．在匀强电场中用绝缘细线悬挂一个质量为m的不带电的小球b（可视为质点），小球处于静止且对水平面无压力．点电荷a进入匀强电场后与小球b正碰并粘在一起，恰好能绕悬挂点O在匀强电场中做竖直面内的圆周运动．（重力加速度为g）求：
如图所示，光滑绝缘的水平面内有竖直方向的宽度为d的匀强磁场区，磁场的磁感应强度为B．正方形金属线框abcd边长为L（L＜d），质量为m，现对线框施加垂直于ab边的水平恒力F使线框从磁场左侧距磁场S处由静止开始运动，如果ab边刚进入磁场时的速度为v0，cd边刚穿出磁场时的速度也为v0，则从ab边刚进入磁场到cd边刚穿出磁场的整个过程（ ）| A、线框有一阶段在做匀加速运动 | B、线框ab边在刚进入磁场时可能做加速运动 | C、线框ab边在刚穿出磁场时一定是先做减速运动 | D、线框中产生的热量为F（d+S+L） |
如图所示，光滑绝缘的斜面倾角为37°，一带电量为+q的小物体质量为m，置于斜面上，当沿水平方向加一如图所示的匀强电场时，小物体恰好处于静止状态，从某时刻开始，电场强度突然减为原来的