【題目】設(shè)空間存在三個相互垂直的已知場如圖甲所示,電場強度為E的勻強電場,磁感應(yīng)強度為B的勻強磁場和重力加速度為g的重力場。一質(zhì)量為m、電荷量為q的帶正電小球在此空間做勻速直線運動。
(1)若小球僅在xOz平面內(nèi)運動,如圖乙所示,求此時小球運動的速度大;
(2)在(1)的情況下,若小球經(jīng)過坐標原點O時,撤去磁場,求小球再次回到x軸時沿x方向的位移大;
(3)若在某一時刻,電場和磁場突然全部消失,己知此后該質(zhì)點在運動過程中的最小動能為其初始動能(即電場和磁場剛要消失時的動能)的,試求此小球初始時運動的速度大小。
【答案】(1) (2) (3)
【解析】
(1)由分析可知小球做勻速直線運動,即電場、磁場和重力場對質(zhì)點作用力的合力為零
所以:
解得:
(2)方法一:撤去磁場后小球在xOz平面內(nèi)做類平拋運動,設(shè)沿x軸的方向位移為x,速度方向與x軸正方向夾角為,小球加速度為,則有:
,
沿速度方向,小球做勻速直線運動,
垂直于速度方向,小球做勻加速直線運動,
解得:
方法二:設(shè)小球沿x軸方向的分速度為,沿z軸方向的分速度為,沒有撤去磁場時,有:
,
,
撤去磁場后,小球在z軸方向上做豎直上拋運動,返回時間
小球在y方向上做勻加速直線運動,
(3)小球運動的速度在三個坐標軸上均有分量,設(shè)小球的速度大小為,它在坐標系中的三個分量分別為,,,由題,小球在三個方向均作勻速直線運動,由(2)可知
,
顯然,電場和磁場消失后,粒子僅在重力作用下運動,,保持不變,減小,當等于0時,粒子的動能最小,最小動能:
根據(jù)題意有:
解得:
所以粒子的初速度為。
科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】(1)一同學(xué)設(shè)計如下實驗過程來“驗證力的平行四邊形定則”,部分實驗步驟如下,請完成有關(guān)內(nèi)容:
A.將一根橡皮筋的一端固定在貼有白紙的豎直平整木板上,另一端拴上兩根細線。
B.其中一根細線掛上5個質(zhì)量相等的鉤碼,使橡皮筋拉伸,如圖甲所示,記錄O點的位置和___________.
C.將步驟B中的鉤碼取下,分別在兩根細線上掛上4個和3個質(zhì)量相等的鉤碼,用兩光滑硬棒B、C使兩細線互成角度,如圖乙所示,小心調(diào)整B、C的位置,使__________,并記錄兩個細繩的方向.
(2)在(1)問中,如果“力的平行四邊形定則”得到驗證,那么圖乙中cosβ:cosα=______。
查看答案和解析>>
科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】某實驗小組利用下圖甲所示器材測量滑塊與木板之間的動摩擦因素。
實驗步驟:
①用彈簧秤測量橡皮泥和滑塊的總重力,記作G;
②將裝有橡皮泥的滑塊放在水平木板上,通過水平細繩和固定彈簧秤相連,如圖所示。在A端向右水平拉動木板,待彈簧秤示數(shù)穩(wěn)定后,將讀數(shù)記作F;
③改變滑塊上橡皮泥的質(zhì)量,重復(fù)步驟①②;
實驗數(shù)據(jù)如下表所示:
次數(shù) 力 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 |
G/N | 1.50 | 2.00 | 2.50 | 3.00 | 3.50 | 4.00 |
F/N | 0.59 | 0.83 | 0.99 | 1.22 | 1.37 | 1.61 |
(1)根據(jù)表中數(shù)據(jù)在圖乙坐標紙上作出F-G圖線___________。
(2)由圖線求得滑塊和木板間的動摩擦因數(shù)μ=________(保留兩位有效數(shù)字)。
(3)在A端向右水平拉動木板速度的大小對動摩擦因數(shù)的測量____________(選填“會”或“不會”)產(chǎn)生影響。
查看答案和解析>>
科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】如圖,空間有一豎直向下沿x軸方向的靜電場,電場的場強大小按E=kx分布(x是軸上某點到O點的距離),。x軸上,有一長為L的絕緣細線連接A、B兩個小球,兩球質(zhì)量均為m,B球帶負電,帶電荷量為q,A球距O點的距離為L。兩球現(xiàn)處于靜止狀態(tài),不計兩球之間的靜電力作用。
(1)求A球的帶電荷量qA;
(2)剪斷細線后,求B球的最大速度vm。
查看答案和解析>>
科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】在“測定金屬絲電阻率”的實驗中
(1)某實驗小組所測量金屬絲的直徑的示數(shù)如圖甲所示,則它的讀數(shù)是___________mm。
(2)已知實驗所用金屬絲電阻約為5Ω。為更精確地測量其阻值,某同學(xué)設(shè)計了如乙圖電路,滑動變阻器阻值范圍為0-10Ω,電流表內(nèi)阻約幾歐,電壓表內(nèi)阻約20kΩ。電源為干電池(不宜在長時間、大功率狀況下使用),電動勢E=4.5V,內(nèi)阻很小。為使電路達到最佳測量效果,圖乙中電壓表應(yīng)接到___________(選填“A”或“B”)點,實驗時,開關(guān)S1應(yīng)處于___________(選填“閉合”或“斷開”)狀態(tài),若測得電壓表讀數(shù)為U,電流表讀數(shù)為I,金屬絲長為l,直徑為D,則此金屬絲電阻率ρ=___________。
查看答案和解析>>
科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】如圖所示,皮帶在輪、,帶動下以速度v勻速轉(zhuǎn)動,皮帶與輪之間不打滑.皮帶AB段長為L,皮帶輪左端B處有一光滑小圓弧與一光滑斜面相連接.物體無初速放上皮帶右端后,能在皮帶帶動下向左運動,并滑上斜面.己知物體與皮帶間的動摩擦因數(shù)為,且,為重力加速度,求:
(1)若物體無初速放上皮帶的右端A處,則其運動到左端B處的時間.
(2)物體無初速的放上皮帶的不同位置,則其沿斜面上升的最大高度也不同.設(shè)物體放上皮帶時離左端B的距離為x,請寫出物體沿斜面上升最大高度h與x之間的關(guān)系,并畫出圖象.
查看答案和解析>>
科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】如圖所示,球半徑為R的玻璃球冠的底面鍍銀,底面的半徑為R,在過球心O且垂直于底面的平面(紙面)內(nèi),有一與底面垂直的光線射到玻璃球冠上的M點,該光線的延長線恰好過底面邊緣上的A點,經(jīng)M點折射后的光線照射到底面的N點上,且BN=MN,已知光在真空中的傳播速度為c. 求:
①玻璃球冠的折射率;
②該光線在玻璃球冠的傳播時間(不考慮光在玻璃球冠中的多次反射)。
查看答案和解析>>
科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】如圖所示,空間存在水平向左的勻強電場和垂直紙面向里的水平勻強磁場。在該區(qū)域中,有一個豎直放置的光滑絕緣圓環(huán),環(huán)上套有一個帶正電的小球。O點為圓環(huán)的圓心,a、b、c、d為圓環(huán)上的四個點,a點為最高點,c點為最低點,bd過圓心沿水平方向。已知小球所受電場力與重力大小相等。現(xiàn)將小球從環(huán)的頂端a點由靜止釋放。下列判斷正確的是( )
A. 小球能越過與O等高的d點并繼續(xù)沿環(huán)向上運動
B. 當小球運動到c點時,洛侖茲力不是最大
C. 小球從a點到b點,重力勢能減小,電勢能增大
D. 小球從b點運動到c點,電勢能增大,動能增大
查看答案和解析>>
科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】如圖所示,在豎直平面內(nèi),直線MO與水平線PQ相交于O,二者夾角θ=30°,在MOP范圍內(nèi)存在豎直向下的勻強電場,電場強度為E,MOQ上方的某個區(qū)域有垂直紙面向里的勻強磁場,磁感應(yīng)強度為B,O點處在磁場的邊界上,現(xiàn)有一群質(zhì)量為m、電量為+q的帶電粒子在紙面內(nèi)以大小不等的速率v(v≤v0)垂直于MO從O點射入磁場,所有粒子通過直線MO時,速度方向均平行于PQ向左,不計粒子的重力和粒子間的相互作用力。求:
(1)速度最大的粒子在磁場中運動的時間;
(2)速度最大的粒子打在水平線POQ上的位置離O點的距離;
(3)磁場區(qū)域的最小面積。
查看答案和解析>>
湖北省互聯(lián)網(wǎng)違法和不良信息舉報平臺 | 網(wǎng)上有害信息舉報專區(qū) | 電信詐騙舉報專區(qū) | 涉歷史虛無主義有害信息舉報專區(qū) | 涉企侵權(quán)舉報專區(qū)
違法和不良信息舉報電話:027-86699610 舉報郵箱:58377363@163.com