竖直平面内有两个半径不同的半圆形光滑轨道，如图分别为两轨道的最低点，将两个相同的小球分别从A、B处同时无初速释放，则（　　）A．通过C、D时，两球的速度大小相等 - 高中物理试题 - 超级试练试题库

题目

题型：不详难度：来源：

竖直平面内有两个半径不同的半圆形光滑轨道，如图分别为两轨道的最低点，将两个相同的小球分别从A、B处同时无初速释放，则（　　）

A．通过C、D时，两球的速度大小相等

B．通过C、D时，两球的机械能相等

C．通过C、D时，两球的加速度相等

D．通过C、D时，两球对轨道的压力相等

答案

A、B，以A、B所在的水平面为参考平面，两球在A、B两点时的机械能都为零，机械能相等，下滑过程机械能都守恒，所以通过C、D时，两球的机械能相等．设半圆轨道的半径为r，根据机械能守恒定律得：mgr=

mv2，得到v=

2gr

，则小球通过C点时的速度较小．故A错误，B正确．
C、通过圆轨道最低点时小球的向心加速度为a_n=

=2g，与半径无关，则通过C、D时，两球的加速度相等．故C正确．
D、根据牛顿第二定律得：N-mg=ma_n，得轨道对小球的支持力大小为N=3mg，则球对轨道的压力为N′=3mg，与半径无关，则通过C、D时，两球对轨道的压力相等．故D正确．
故选BCD

核心考点

试题【竖直平面内有两个半径不同的半圆形光滑轨道，如图分别为两轨道的最低点，将两个相同的小球分别从A、B处同时无初速释放，则（　　）A．通过C、D时，两球的速度大小相等】；主要考察你对向心力与向心加速度等知识点的理解。[详细]

举一反三

带电粒子的质量m=1.7×10^-27kg，电荷量q=1.6×10^-19C，以速度v=3.2×10⁶m/s沿着垂直于磁场方向又垂直磁场边界的方向进入匀强磁场，磁场的磁感应强度为B=0.17T，磁场宽度为L=10cm，求：（不计重力）．
（1）带电粒子离开磁场时的偏转角多大？
（2）带电粒子在磁场中运动的时间是多少？
（3）带电粒子在离开磁场时偏离入射方向的距离d多大？魔方格

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如图所示，ABCD为竖立放在场强为E=10⁴N/C的水平匀强电场中的绝缘光滑轨道，其中轨道的ABC部分是半径为R=0.5m的半圆环，轨道的水平部分与半圆环相切于C点，D为水平轨道的一点，而且CD=2R，把一质量m=100g、带电量q=-10^-4C的小球，放在水平轨道的D点，由静止释放后，在轨道的内侧运动．（g=10m/s²），求：
（1）它到达B点时的速度是多大？
（2）它到达B点时对轨道的压力是多大？魔方格

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如图所示，MN是一段在竖直平面内半径为1m的光滑的1/4圆弧轨道，轨道上存在水平向右的匀强电场．轨道的右侧有一垂直纸面向内的匀强磁场，磁感应强度为B₁=0.1T．现有一带电量为+1C质量为100g的带电小球从M点由静止开始自由下滑，恰能沿NP方向做直线运动，并进入右侧的复合场．（NP沿复合场的中心线）已知AB板间的电压为U_BA=2V，板间距离d=2m，板的长度L=3m，若小球恰能从板的边沿飞出，NP沿复合场的中心线，g取10m/s²试求：
（1）小球运动到N点时的速度v；
（2）水平向右的匀强电场电场强度E；
（3）复合场中的匀强磁场的磁感应强度B₂．魔方格

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如图所示，AB为一段光滑绝缘水平轨道，BCD为一段光滑的圆弧轨道，半径为R，今有一质量为m、带电荷量为+q的绝缘小球，以速度v₀从A点向B点运动，后又沿弧BC做圆周运动，到C点后由于v₀较小，故难运动到最高点．如果当其运动至C点时，忽然在轨道区域加一匀强电场和匀强磁场，此时轨道弹力为零，且贴着轨道做匀速圆周运动，使其能运动到最高点，，求：
（1）匀强电场的方向和强度；
（2）磁场的方向和磁感应强度．
（3）小球到达轨道的末端点D后，将做什么运动？魔方格

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一质量为m、带电量为+q的粒子以速度v₀从O点沿y轴正方向射入一圆形匀强磁场区域，磁场方向垂直纸面向外，粒子飞出磁场区域后，从b处穿过x轴，速度方向与x轴正方向的夹角为30°，同时进入场强E，方向沿x轴负方向成60°角斜向下的匀强电场中，通过了b点正下方c点，如图所示，已知 b到O的距离为L，粒子的重力不计，试求：
（1）磁感应强度B
（2）圆形匀强磁场区域的最小面积；
（3）c点到b点的距离．魔方格

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