【題目】在直角坐標系xoy中,A(-0.3,0)、C是x軸上兩點,P點的坐標為(0,0.3)。在第二象限內(nèi)以D(-0.3,0.3)為圓心、0.3m為半徑的1/4圓形區(qū)域內(nèi),分布著方向垂直xoy平面向外、磁感應(yīng)強度大小為B=0.1T的勻強磁場;在第一象限三角形OPC之外的區(qū)域,分布著沿y軸負方向的勻強電場(如圖所示),F(xiàn)有大量質(zhì)量為kg、電荷量為C的相同粒子,從A點平行xoy平面以相同速率m/s沿不同方向射向磁場區(qū)域,其中沿AD方向射入的粒子恰好從P點垂直y軸進入電場,恰好通過C點。已知α = 37°,不考慮粒子間的相互作用及其重力,求:
(1)電場強度E的大;
(2)粒子穿越x正半軸的最大值。
【答案】(1) (2)0.5m
【解析】
(1)帶電粒子在磁場中做勻速圓周運動,設(shè)半徑為r,粒子的初速度為v
根據(jù)題意和幾何知識,可得:r=DP=0.3m v=1×103m/s
沿AD方向的粒子由P點進入電場時,速度方向與y軸垂直。所以,該粒子在電場中做類平拋運動,運動時間為t
OC=vt
OP=at2
OP=OCtanα
qE=ma
E=112.5V/m
(2)若速度方向與x軸正方向的夾角為θ的入射粒子,從x正半軸穿過時距離O點最遠。
粒子從F點離開磁場,其中是粒子運動的圓心。由于粒子的運動半徑等于磁場的半徑,所以四邊形 為菱形, ,,而AD又是豎直方向,所以vF垂直于y軸從點進入電場,仍做類平拋運動。
運動時間為
粒子到達x軸的坐標為
聯(lián)合接的
設(shè) ,所以 當k=0.5時有最大值且為0.5m.
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【題目】一質(zhì)量為M=2.0kg的小物塊隨足夠長的水平傳送帶一起運動,被一水平向左飛來的子彈擊中并從物塊中穿過,子彈和小物塊作用時間極短,如圖所示,地面觀察著記錄了小物塊被擊中后的速度隨時間的變化關(guān)系,如圖所示(圖中取向右運動的方向為正方向),已知傳送帶的速度保持不變,g取10m/s2
(1)指出傳送帶速度v的大小和方向;
(2)計算物塊與傳送帶間的動摩擦系數(shù)μ?
(3)計算在物塊與傳送帶相對滑動過程系統(tǒng)有多少能量轉(zhuǎn)化為內(nèi)能?
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【題目】(多選)在星球表面發(fā)射探測器,當發(fā)射速度為v時,探測器可繞星球表面做勻速圓周運動;當發(fā)射速度達到v時,可擺脫星球引力束縛脫離該星球.已知地球、火星兩星球的質(zhì)量比約為10∶1,半徑比約為2∶1,下列說法正確的有( )
A.探測器的質(zhì)量越大,脫離星球所需要的發(fā)射速度越大
B.探測器在地球表面受到的引力比在火星表面的大
C.探測器分別脫離兩星球所需要的發(fā)射速度相等
D.探測器脫離星球的過程中,勢能逐漸增大
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【題目】發(fā)現(xiàn)電流的磁效應(yīng)、發(fā)現(xiàn)電磁感應(yīng)現(xiàn)象的物理學家對應(yīng)正確的是( )
A.奧斯特 韋伯
B.安培 楞次
C.奧斯特 法拉第
D.法拉第 歐姆
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【題目】真空中兩個相同的帶等量異號電荷的金屬小球A和B(均可看作點電荷),分別固定在兩點,此時兩球間靜電力大小為F。僅將A、B球之間距離增大為原來的2倍,則它們間的靜電力大小為___________;若保持上述A、B球變化后的距離,用一個不帶電的相同金屬小球C先與A球接觸,再與B球接觸,然后移開C,此時A、B球間的靜電力大小為___________。
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【題目】如圖所示,傾角θ=30°、長L=4.5 m的斜面,底端與一個光滑的圓弧軌道平滑連接,圓弧軌道底端切線水平.一質(zhì)量為m=1 kg的物塊(可視為質(zhì)點)從斜面最高點A由靜止開始沿斜面下滑,經(jīng)過斜面底端B后恰好能到達圓弧軌道最高點C,又從圓弧軌道滑回,能上升到斜面上的D點,再由D點由斜面下滑沿圓弧軌道上升,再滑回,這樣往復(fù)運動,最后停在B點.已知物塊與斜面間的動摩擦因數(shù)為μ=,g=10 m/s2,假設(shè)物塊經(jīng)過斜面與圓弧軌道平滑連接處速率不變.求:
(1)物塊經(jīng)多長時間第一次到B點;
(2)物塊第一次經(jīng)過B點時對圓弧軌道的壓力;
(3)物塊在斜面上滑行的總路程.
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【題目】在做“研究平拋物體的運動”實驗時:
(1)下列措施中能減小實驗誤差的措施為______。(選填序號)
A.斜槽軌道末端切線必須水平
B.斜槽軌道必須光滑
C.每次要平衡摩擦力
D.小球每次應(yīng)從斜槽同一位置靜止釋放
(2)某同學通過實驗對平拋運動進行研究,他在豎直墻上記錄了拋物線軌跡的一部分。如圖所示,x軸沿水平方向,y軸沿豎直方向。由圖中所給的數(shù)據(jù)可求出平拋物體的初速度為_______m/s,物體經(jīng)過b點時的速度為_______m/s,拋出點的位置是_________(填位置坐標)(g取10m/s2)。
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【題目】用如圖所示的裝置可以探究做勻速圓周運動的物體需要的向心力的大小與哪些因素有關(guān)。
(1)本實驗采用的科學方法是(_____)
A.控制變量法 B.累積法
C.微元法 D.放大法
(2)圖示情景正在探究的是(_____)
A.向心力的大小與半徑的關(guān)系
B.向心力的大小與線速度大小的關(guān)系
C.向心力的大小與角速度大小的關(guān)系
D.向心力的大小與物體質(zhì)量的關(guān)系
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【題目】如圖所示,光滑絕緣細管與水平面成30°角,在管的上方P點固定一個點電荷+Q,P點與細管在同一豎直平面內(nèi),管的頂端A與P點連線水平.電荷量為-q的小球(小球直徑略小于細管內(nèi)徑)從管中A處由靜止開始沿管向下運動,在A處時小球的加速度為a.圖中PB⊥AC,B是AC的中點,不考慮小球電荷量對電場的影響.則在+Q形成的電場中( )
A.A點的電勢高于B點的電勢
B.B點的電場強度大小是A點的4倍
C.小球從A到C的過程中電勢能先減小后增大
D.小球運動到C處的加速度為g-a
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