如圖所示,傾角為300的粗糙斜面的底端有一小車,車內(nèi)有一根垂直小車底面的細(xì)直管,車與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù),在斜面底端的豎直線上,有一可以上下移動(dòng)的發(fā)射槍,能夠沿水平方向發(fā)射不同速度的帶正電的小球,其電量與質(zhì)量之比(計(jì)算時(shí)取),在豎直線與斜面之間有垂直紙面向外的勻強(qiáng)磁場和豎直向上的勻強(qiáng)電場,小球在運(yùn)動(dòng)過程中重力和電場力始終平衡.當(dāng)小車以V0=7.2m/s的初速度從斜面底端上滑,當(dāng)小車在離斜面底端2.7m的A處時(shí),小球恰好落入管中且與管壁無碰撞, 此時(shí)小球的速率是小車速率的兩倍.取g=10m/s2.求:

(1) 小車開始上滑到經(jīng)過A處所用的時(shí)間;
(2) 勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小.
(1)上滑至A處時(shí),  下滑經(jīng)過A處的時(shí)間t2= 
(2)上滑經(jīng)過A點(diǎn)時(shí), 下滑經(jīng)過A處時(shí),

(1)當(dāng)小車上滑時(shí),  ⑴
上滑至A處時(shí)            ⑵
由得        (2分)         ⑶
此時(shí)         ⑷           ⑸
當(dāng)小車下滑時(shí),                     ⑹
                                         ⑺
由⑸ ⑹ ⑺得:  t=0.6s
此時(shí)                       ⑻
從開始上滑到下滑經(jīng)過A處的時(shí)間t2=t+t=      ⑼(4分)
(2)上滑經(jīng)過A點(diǎn)時(shí),    V=1.8m/s,  由題意知V=3.6m/s          ⑽
由幾何關(guān)系得m                 ⑾
                              ⑿
由⑽、⑾、⑿得      ⒀(4分)
下滑經(jīng)過A處時(shí),   V="0.6m/s,"   ⒁ 則V=1.2m/s由幾何關(guān)系得m  ⒂
由⑿、⒁、⒂得  (4分)
練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源:不詳 題型:計(jì)算題

(15分)如圖所示,處于勻強(qiáng)磁場中的兩根足夠長、電阻不計(jì)的平行金屬導(dǎo)軌相距m,導(dǎo)軌平面與水平面成角,上端連接阻值為的電阻.勻強(qiáng)磁場方向與導(dǎo)軌平面垂直,磁感應(yīng)強(qiáng)度T.質(zhì)量為kg、電阻為的金屬棒,以初速度從導(dǎo)軌底端向上滑行,金屬棒在安培力和一平行于導(dǎo)軌平面的外力的共同作用下做勻變速直線運(yùn)動(dòng),速度-時(shí)間圖像如圖所示.設(shè)金屬棒與導(dǎo)軌垂直并保持良好接觸,它們之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為.(m/s2,,),求:

(1)金屬棒產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢的最大值和電阻消耗的最大功率?
(2)當(dāng)金屬棒速度為向上3m/s時(shí)施加在金屬棒上外力F的大小和方向?
(3)請求出金屬棒在整個(gè)運(yùn)動(dòng)過程中外力隨時(shí)間t變化的函數(shù)關(guān)系式.

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計(jì)算題

(14分)如圖所示,足夠長的光滑絕緣斜面與水平面的夾角為α(sinα=0.6),放在勻強(qiáng)電場和勻強(qiáng)磁場中,電場強(qiáng)度E="50" V/m,方向水平向左,磁場方向垂直紙面向外.一個(gè)電荷量為q=4×10-2C,質(zhì)量m="0.40" kg的光滑小球,以初速度v0="20" m/s從斜面底端向上滑,然后又下滑,共經(jīng)過3 s脫離斜面,求磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度.(g取10 m/s2)

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計(jì)算題

如圖所示,xOy坐標(biāo)系內(nèi)有勻強(qiáng)磁場,磁感應(yīng)強(qiáng)度為B,方向垂直紙面向里,x<0區(qū)域內(nèi)有勻強(qiáng)電場(圖中未畫出),y軸為電場右邊界.磁場中放置一半徑為R的圓柱形圓筒,圓心O1的坐標(biāo)為(2R,0),圓筒軸線與磁場平行,現(xiàn)有范圍足夠大的平行電子束以速度v0從很遠(yuǎn)處垂直于y軸沿x軸正方向做勻速直線運(yùn)動(dòng)射入磁場區(qū),已知電子質(zhì)量為m,電荷量為e,不考慮打到圓筒表面的電子對射入磁場的電子的影響.

求:(1)x<0區(qū)域內(nèi)的勻強(qiáng)電場的場強(qiáng)大小和方向;
(2)若圓筒外表面各處都沒有電子打到,則電子初速度應(yīng)滿足什么條件?
(3)若電子初速度滿足v0,則y軸上哪些范圍射入磁場的電子能打到圓筒上?圓筒表面有電子打到的區(qū)域和圓筒表面沒有電子打到的區(qū)域的面積之比是多少?

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計(jì)算題

如圖所示,MN是豎直平面內(nèi)的1/4圓弧軌道,絕緣光滑,半徑R=lm。軌道區(qū)域存在E = 4N/C、方向水平向右的勻強(qiáng)電場。長L1=5 m的絕緣粗糖水平軌道NP與圓弧軌道相切于N點(diǎn)。質(zhì)量、電荷量的金屬小球a從M點(diǎn)由靜止開始沿圓弧軌道下滑,進(jìn)人NP軌道隨線運(yùn)動(dòng),與放在隨右端的金屬小球b發(fā)生正碰,b與a等大,不帶電,,b與a碰后均分電荷量,然后都沿水平放置的A、C板間的中線進(jìn)入兩板之間。已知小球a恰能從C板的右端飛出,速度為,小球b打在A板的D孔,D孔距板基端,A,C板間電勢差,A,C板間有勻強(qiáng)磁場,磁感應(yīng)強(qiáng)度5=0.2T,板間距離d=2m,電場和磁編僅存在于兩板之間。g=10m/s2求:

(1)小球a運(yùn)動(dòng)到N點(diǎn)時(shí),軌道對小球的支持力FN多大?
(2 )碰后瞬間,小球a和b的速度分別是多大?
(3 )粗糙絕緣水平面的動(dòng)摩擦因數(shù)是多大?

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計(jì)算題

(22分)如圖所示的平行板器件中,存在相互垂直的勻強(qiáng)磁場和勻強(qiáng)電場,磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度B1 =" 0.40" T,方向垂直紙面向里,電場強(qiáng)度E = 2.0×105 V/m,PQ為板間中線.緊靠平行板右側(cè)邊緣xOy坐標(biāo)系的第一象限內(nèi),有垂直紙面的矩形勻強(qiáng)磁場區(qū)域,磁感應(yīng)強(qiáng)度B2 =" 0.25" T。一束帶電量q = 8.0×10-19 C,質(zhì)量m = 8.0×10-26 kg的正離子從P點(diǎn)射入平行板間,不計(jì)重力,沿中線PQ做直線運(yùn)動(dòng),穿出平行板后從y軸上坐標(biāo)為(0,0.2m)的Q點(diǎn)垂直y軸射向矩形磁場區(qū),離子通過x軸時(shí)的速度方向與x軸正方向夾角為60°。則:

(1)離子運(yùn)動(dòng)的速度為多大?
(2)試討論矩形區(qū)域內(nèi)的勻強(qiáng)磁場方向垂直紙面向里和垂直紙面向外兩種情況下,矩形磁場區(qū)域的最面積分別為多少?并求出其在磁場中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間。

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計(jì)算題

(16分)在如圖所示xoy坐標(biāo)系第一象限的三角形區(qū)域(坐標(biāo)如圖中所標(biāo)注)內(nèi)有垂直于紙面向外的勻強(qiáng)磁場,在x 軸下方有沿+y方向的勻強(qiáng)電場,電場強(qiáng)度為E。將一個(gè)質(zhì)量為m、帶電量為+q的粒子(重力不計(jì))從P(-a,0)點(diǎn)由靜止釋放。由于x軸上存在一種特殊物質(zhì),使粒子每經(jīng)過一次x軸后速度大小變?yōu)榇┻^前的倍。

(1)欲使粒子能夠再次經(jīng)過x軸,磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度B0最小是多少?
(2)在磁感應(yīng)強(qiáng)度等于第(1)問中B0的情況下,求粒子在磁場中的運(yùn)動(dòng)時(shí)間;
(3)若磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度變?yōu)榈冢?)問中B0的2倍,求粒子運(yùn)動(dòng)的總路程。

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

如圖所示,在水平向左的勻強(qiáng)電場中,一根長為L且不可伸長的絕緣細(xì)線一端拴一個(gè)質(zhì)量為m帶負(fù)電的小球,另一端固定在O點(diǎn)。把小球拉到使細(xì)線水平的位置A,然后將小球由靜止釋放,小球沿弧線運(yùn)動(dòng)到細(xì)線與水平成θ=60°的位置B時(shí)速度為零。以下說法正確的是  
A.小球重力與電場力的關(guān)系是mg=Eq
B.小球重力與電場力的關(guān)系是Eq=mg
C.小球在B點(diǎn)時(shí),細(xì)線拉力為T=2mg
D.在A處給小球一個(gè)數(shù)值為3mgL的動(dòng)能,就能使小球恰在豎直面內(nèi)做一完整的圓周運(yùn)動(dòng)

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計(jì)算題

(19分)如圖,在xoy平面上x<0的區(qū)域內(nèi)存在一垂直紙面向外的勻強(qiáng)磁場,磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B;OA是過原點(diǎn)的一條直線,與y軸正方向夾角為60°.在x>0的區(qū)域有一與OA平行的勻強(qiáng)電場,場強(qiáng)大小為E.現(xiàn)有一質(zhì)量為m,電量為q的帶正電的粒子(重力不計(jì))從直線OA上的某處P點(diǎn)由靜止釋放后,經(jīng)0點(diǎn)進(jìn)入磁場,經(jīng)過一段時(shí)間后恰能垂直O(jiān)A到達(dá)0A上的Q點(diǎn)(電場方向以及P點(diǎn)、Q點(diǎn)位置在圖中均未畫出).求

(1)P點(diǎn)的坐標(biāo);
(2)粒子從P點(diǎn)釋放到垂直0A到達(dá)Q點(diǎn)所用的時(shí)間;
(3)PQ之間的距離.

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同步練習(xí)冊答案