如圖所示，為一個(gè)從上向下看的俯視圖，在光滑絕緣的水平桌面上，固定放置一條光滑絕緣的擋板軌道ABCD，AB段為直線，BCD段是半徑為R的一部分圓�。▋刹糠窒嗲杏贐點(diǎn)），擋板處于場強(qiáng)為E的勻強(qiáng)電場中，電場方向與圓的直徑MN平行．現(xiàn)使一帶電量為+q、質(zhì)量為m的小球由靜止從斜擋板內(nèi)側(cè)上某點(diǎn)釋放，為使小球能沿?fù)醢鍍?nèi)側(cè)運(yùn)動(dòng)，最后從D點(diǎn)拋出，試求：
（1）小球從釋放點(diǎn)到N點(diǎn)沿電場強(qiáng)度方向的最小距離s；
（2）在上述條件下小球經(jīng)過N點(diǎn)時(shí)對(duì)擋板的壓力大�。�

【答案】分析：小球恰能從D點(diǎn)通過，知在M點(diǎn)對(duì)軌道的壓力為零，靠電場力提供向心力，根據(jù)牛頓第二定律求出最小速度，從而根據(jù)動(dòng)能定理求出小球從釋放點(diǎn)到C點(diǎn)沿電場強(qiáng)度方向的最小距離；從開始到N點(diǎn)利用動(dòng)能定律結(jié)合向心力公式可求出小球經(jīng)過N點(diǎn)時(shí)對(duì)擋板的壓力大小．
解答：解：（1）根據(jù)題意分析可知，小球過M點(diǎn)時(shí)對(duì)擋板恰好無壓力時(shí)，s最小，根據(jù)牛頓第二定律有：
由動(dòng)能定理得：
聯(lián)立解得：
答：小球從釋放點(diǎn)到N點(diǎn)沿電場強(qiáng)度方向的最小距離：．
（2）小球過N點(diǎn)時(shí)，根據(jù)牛頓第二定律有：有：
由動(dòng)能定理得：
聯(lián)立解得：FN=6qE
由牛頓第三定律可知，小球?qū)醢宓膲毫Υ笮?qE．
答：（1）小球從釋放點(diǎn)到N點(diǎn)沿電場強(qiáng)度方向的最小距離：．
（2）小球經(jīng)過N點(diǎn)時(shí)對(duì)擋板的壓力大小為6qE．
點(diǎn)評(píng)：本題考查了動(dòng)能定理和牛頓第二定律的綜合運(yùn)用，關(guān)鍵理清圓周運(yùn)動(dòng)的臨界狀態(tài)，求出臨界速度的大小．
練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：

（2006?威海模擬）如圖所示，為一個(gè)從上向下看的俯視圖，在光滑絕緣的水平桌面上，固定放置一條光滑絕緣的擋板軌道ABCD，AB段為直線，BCD段是半徑為R的一部分圓�。▋刹糠窒嗲杏贐點(diǎn)），擋板處于場強(qiáng)為E的勻強(qiáng)電場中，電場方向與圓的直徑MN平行．現(xiàn)使一帶電量為+q、質(zhì)量為m的小球由靜止從斜擋板內(nèi)側(cè)上某點(diǎn)釋放，為使小球能沿?fù)醢鍍?nèi)側(cè)運(yùn)動(dòng)，最后從D點(diǎn)拋出，試求：
（1）小球從釋放點(diǎn)到N點(diǎn)沿電場強(qiáng)度方向的最小距離s；
（2）在上述條件下小球經(jīng)過N點(diǎn)時(shí)對(duì)擋板的壓力大�。�

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科目：高中物理 來源： 題型：

（07年威海市調(diào)研）（8分）如圖所示，為一個(gè)從上向下看的俯視圖，在光滑絕緣的水平桌面上，固定放置一條光滑絕緣的擋板軌道ABCD，AB段為直線，BCD段是半徑為R的一部分圓弧（兩部分相切于B點(diǎn)），擋板處于場強(qiáng)為E的勻強(qiáng)電場中，電場方向與圓的直徑MN平行．現(xiàn)使一帶電量為＋q、質(zhì)量為m的小球由靜止從斜擋板內(nèi)側(cè)上某點(diǎn)釋放，為使小球能沿?fù)醢鍍?nèi)側(cè)運(yùn)動(dòng)，最后從D點(diǎn)拋出，試求：

   

（1）小球從釋放點(diǎn)到N點(diǎn)沿電場強(qiáng)度方向的最小距離s；

（2）在上述條件下小球經(jīng)過N點(diǎn)時(shí)對(duì)擋板的壓力大小．

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科目：高中物理 來源： 題型：

如圖所示，為一個(gè)原來靜止在光滑水平面上的物體，質(zhì)量為，它帶有一個(gè)凹形的不光滑軌道，軌道的段是水平的直線，段位于豎起平面內(nèi)半徑為的圓弧。恰是圓弧的切線。是另一個(gè)可看做質(zhì)點(diǎn)的小物體，質(zhì)量為，它與軌道間的動(dòng)摩擦因數(shù)為。物體以沿水平方向的初速度沖上的軌道，已知它恰好能到達(dá)軌道頂端點(diǎn)，后又沿軌道滑下，并最終在點(diǎn)停止滑動(dòng)，然后與一起在水平面上運(yùn)動(dòng)。求：

（1）從點(diǎn)滑動(dòng)到點(diǎn)的過程中，系統(tǒng)產(chǎn)生的熱量；

（2）經(jīng)過軌道的哪個(gè)位置時(shí)（要求用圖中的角表示），的速度達(dá)到最大?

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科目：高中物理 來源： 題型：

如圖所示，為一個(gè)從上向下看的俯視圖，在光滑絕緣的水平桌面上，固定放置一條光滑絕緣的擋板軌道ABCD，AB段為直線，BCD段是半徑為R的一部分圓�。▋刹糠窒嗲杏�B點(diǎn)），擋板處于場強(qiáng)為E的勻強(qiáng)電場中，電場方向與圓的直徑MN平行．現(xiàn)使一帶電量為＋q、質(zhì)量為m的小球由靜止從斜擋板內(nèi)側(cè)上某點(diǎn)釋放，為使小球能沿?fù)醢鍍?nèi)側(cè)運(yùn)動(dòng)，最后從D點(diǎn)拋出，試求：

（1）小球從釋放點(diǎn)到N點(diǎn)沿電場強(qiáng)度方向的最小距離s；

（2）在上述條件下小球經(jīng)過N點(diǎn)時(shí)對(duì)擋板的壓力大�。�

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