【題目】在如圖所示的豎直平面內(nèi),水平軌道CD和傾斜軌道GH與半徑r=m的光滑圓弧軌道分別相切于D點和G,GH與水平面的夾角θ=37°。過G點、垂直于紙面的豎直平面左側(cè)有勻強(qiáng)磁場,磁場方向垂直于紙面向里,磁感應(yīng)強(qiáng)度B=1.25T;D點、垂直于紙面的豎直平面右側(cè)有勻強(qiáng)電場,電場方向水平向右,電場強(qiáng)度E=1×104N/C。小物體P1質(zhì)量m=2×10-3kg、電荷量q=+8×10-6C,受到水平向右的推力F=9.98×10-3N的作用,沿CD向右做勻速直線運(yùn)動,到達(dá)D點后撤去推力。當(dāng)P1到達(dá)傾斜軌道底端G點時,不帶電的小物體P2GH頂端靜止釋放,經(jīng)過時間t=0.1sP1相遇。P1P2與軌道CD、GH間的動摩擦因數(shù)均為μ=0.5,g=10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8,物體電荷量保持不變,不計空氣阻力。求:

(1)小物體P1在水平軌道CD上運(yùn)動速度v的大小;

(2)傾斜軌道GH的長度s。

【答案】(1)4m/s(2)0.56m

【解析】試題分析: (1)設(shè)小物體P1在勻強(qiáng)磁場中運(yùn)動的速度為v,受到水平外力F,重力mg,支持力N,豎直向上的洛倫茲力F1,滑動摩擦力f

F1=qvB①

,

勻速直線運(yùn)動,物體處于平衡狀態(tài);

解得m/s④

說明:①③1分,②④2

(2)設(shè)物體P1G點的速度為,由于洛倫茲力不做功

由動能定理知

解得速度m/s

小物體P1GH上運(yùn)動受到水平向右的電場力qE,重力mg,垂直斜面支持力N1,沿斜面向下的滑動摩擦力f1設(shè)加速度為

由牛頓第二定律有,

,

解得m/s2

小物體P1GH上勻加速向上運(yùn)動=0.55m⑦

小物體P2GH上運(yùn)動受到重力m2g,垂直斜面支持力N2,沿斜面向上的滑動摩擦力f2,加速度為

解得m/s2

小物體P2GH上勻加速向下運(yùn)動=0.01m⑨

故軌道長

所以s="0.56m" ⑾

說明:⑦⑧⑨⑩1分,⑥⑾2分,3

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】15分)如圖,置于圓形水平轉(zhuǎn)臺邊緣的小物塊隨轉(zhuǎn)臺加速轉(zhuǎn)動,當(dāng)轉(zhuǎn)速達(dá)到某一數(shù)值時,物塊恰好滑離轉(zhuǎn)臺開始做平拋運(yùn)動,F(xiàn)測得轉(zhuǎn)臺半徑R="0.5" m,離水平地面的高度H=0.8m,物塊平拋落地過程水平位移的大小s=0.4m。設(shè)物塊所受的最大靜摩擦力等于滑動摩擦力,取重力加速度g=10m/s2求:

1)物塊做平拋運(yùn)動的初速度大小V0;

2)物塊與轉(zhuǎn)臺間的動摩擦因數(shù)。

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】某興趣小組為探究測定電流產(chǎn)生磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度的方法,在實驗精度要求不高的情況下,設(shè)計了如下實驗:在一根南北方向放置的直導(dǎo)線的正下方A處放一個羅盤。導(dǎo)線沒有通電時羅盤的指針(小磁針的N極)指向北方;當(dāng)給導(dǎo)線通入電流時,發(fā)現(xiàn)羅盤的指針偏轉(zhuǎn)一定角度,根據(jù)偏轉(zhuǎn)角度即可測定電流磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度,F(xiàn)已知此地的地磁場水平分量B=5.0×105T,通電后羅盤指針停在北偏東60°的位置,如圖所示。由此得出該通電直導(dǎo)線在A處產(chǎn)生磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為( 。

A. 5.0×l0-5T B. l.0×10-4T C. 8.66×l0-5T D. 7.07×l0-5T

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】20171024日,在地球觀測組織(GEO)全會期間舉辦的中國日活動上,我國正式向國際社會免費開放共享我國新一代地球同步靜止軌道氣象衛(wèi)星風(fēng)云四號和全球第一顆二氧化碳監(jiān)測科學(xué)實驗衛(wèi)星(以下簡稱碳衛(wèi)星”)的數(shù)據(jù)!碳衛(wèi)星是繞地球極地運(yùn)行的衛(wèi)星,在距地700千米的圓形軌道對地球進(jìn)行掃描,匯集約140天的數(shù)據(jù)可制作一張無縫隙全球覆蓋的二氧化碳監(jiān)測圖,有關(guān)這兩顆衛(wèi)星說法正確的是(

A. 風(fēng)云四號衛(wèi)星的向心加速度大于碳衛(wèi)星的向心加速度

B. 風(fēng)云四號衛(wèi)星的線速度小于碳衛(wèi)星線速度

C. 風(fēng)云四號衛(wèi)星的周期小于碳衛(wèi)星的周期

D. 風(fēng)云四號衛(wèi)星的線速度大于第一宇宙速度

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】一個帶正電的小球沿光滑絕緣的水平桌面向右運(yùn)動,速度方向垂直于一個水平向里的勻強(qiáng)磁場,如圖所示,小球飛離桌面后落到地板上,飛行時間為,水平射程為,著地速度為.撤去磁場,其余的條件不變,小球的飛行時間為,水平射程為,著地速度為.下列結(jié)論正確的是(

A.

B.

C. 大小相等

D. 方向相同

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,勻強(qiáng)磁場垂直于金屬導(dǎo)軌平面向里,導(dǎo)體棒ab與導(dǎo)軌接觸良好,當(dāng)導(dǎo)體棒ab在金屬導(dǎo)軌上做下述哪種運(yùn)動時,能使閉合金屬線圈c向右擺動( )

A. 向右加速運(yùn)動 B. 向右減速運(yùn)動 C. 向左加速運(yùn)動 D. 向左減速運(yùn)動

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖,光滑的平行金屬導(dǎo)軌水平放置,導(dǎo)軌間距為L,左側(cè)接一阻值為R的電阻。矩形區(qū)域abfe內(nèi)存在垂直軌道平面向下的有界勻強(qiáng)磁場,磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B。導(dǎo)軌上ac段和bd段單位長度的電阻為r0,導(dǎo)軌其余部分電阻不計,且ac=bd=x1。一質(zhì)量為m,電阻不計的金屬棒MN置于導(dǎo)軌上,與導(dǎo)軌垂直且接觸良好。金屬棒受到一個水平拉力作用,從磁場的左邊界由靜止開始作勻加速直線運(yùn)動,加速度大小為a。棒運(yùn)動到cd處撤去外力,棒在運(yùn)動到磁場右邊界ef處恰好靜止。求:

1)金屬棒在區(qū)域abdc內(nèi)切割磁感線時產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢隨位移x(相對b點)的表達(dá)式;

2)試求撤去外力后在區(qū)域cdfe內(nèi)切割磁感線時棒的速度v隨位移x(相對d點)的變化規(guī)律以及df的長度x2應(yīng)滿足什么條件。

3)金屬棒在整個運(yùn)動過程中電阻R的最大電流值和最小值。

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】兩電荷量分別為q1q2的點電荷固定在x軸上的O、M兩點,兩電荷連線上各點電勢jx變化的關(guān)系如圖所示,其中CND段電勢最低的點,則下列說法中正確的是( )

A. q1、q2為等量異種電荷

B. N、C兩點間場強(qiáng)方向沿x軸負(fù)方向

C. N、D兩點間的電場強(qiáng)度大小沿x軸正方向先減小后增大

D. 將一正點電荷從N點移到D點,電勢能先增大后減小

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】關(guān)于功率公式的說法中,正確的是( )

A. ,只要知道,就求出任意時刻的瞬時功率

B. 只能求某一時刻的瞬時功率

C. ,汽車的功率與它的速度成正比

D. 功率是表示做功快慢的物理量,而不是表示做功多少的物理量

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