【題目】一個質(zhì)量m=2×10-2 kg、電荷量q=+5×10-3 C的帶電小球在0時刻以v0=40 m/s的速度從O點沿+x方向(水平向右)射入一空間,在該空間同時加上如圖乙所示的電場和磁場,其中電場沿-y方向(豎直向上),電場強度大小E0=40 V/m。磁場垂直于xOy平面向外,磁感應(yīng)強度大小B0=4π T。當?shù)氐闹亓铀俣?/span>g取10 m/s2,不計空氣阻力,計算結(jié)果中可以保留根式或π。求:
(1)12 s末小球速度的大小;
(2)在給定的xOy坐標系中,大體畫出小球在0~24 s內(nèi)運動軌跡的示意圖;
(3)26 s末小球的位置坐標。
【答案】(1)20 m/s; (2) ;(3) ((120-) m, (45+) m)
【解析】(1)0~1s內(nèi),小球只受重力作用,做平拋運動.當同時加上電場和磁場時,電場力:F1=qE0=0.2N,方向向上,重力:G=mg=0.2N,方向向下,重力和電場力恰好平衡.此時小球只受洛倫茲力而做勻速圓周運動,根據(jù)牛頓第二定律有:
運動周期 ,聯(lián)立解得T=2s,正好是電場、磁場同時存在時間的5倍,即在這10s內(nèi),小球恰好做了5個完整的勻速圓周運動.所以小球在t1=12s時刻的速度相當于小球做平拋運動t=2s時的末速度.
vy=gt=20m/s,
vx=v0=40m/s
(2)小球在24s內(nèi)的運動軌跡示意圖如圖所示;
(3)分析可知,小球26s末與24s末的位置相同,在26s內(nèi)小球做了3s的平拋運動,23s末小球平拋運動的位移大小為:
x1=v03=120m
y1= g×32=45m
3s時小球的速度大小為
速度與豎直方向的夾角為θ=53°
此后小球做勻速圓周運動的半徑
26s末,小球恰好完成了半個圓周運動,此時小球的位置坐標
x2=x12r2cosθ=(120 )m
y2=y1+2r2sinθ=(45+)
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【題目】容器中有質(zhì)子,α粒子的混合物,為了把它們分開,先讓它們從靜止開始經(jīng)電場加速,穿出加速電場后,第一種:垂直進入勻強電場;第二種:垂直進入勻強磁場,利用電場或磁場使它們偏轉(zhuǎn),最后穿出電場或磁場,從而達到分開的目的。對于上述兩種情況,能使質(zhì)子和α粒子分開的是(不計粒子重力)
A. 兩種情況都能使質(zhì)子和α粒子分開
B. 兩種情況都不能使質(zhì)子和α粒子分開
C. 進入電場后可以分開進入磁場不能分開
D. 進入電場后不能分開進入磁場能夠分開
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【題目】為了生活方便,電熱水壺已進入千家萬戶,如果將一電熱水壺接在220 V的電源兩端,經(jīng)時間t0電熱水壺的開關(guān)自動切斷,假設(shè)熱量的損失不計、加熱絲的阻值不受溫度的影響.則( )
A.如果將電熱水壺接在110 V的電源兩端,需經(jīng)2t0的時間電熱水壺的開關(guān)自動切斷
B.如果將電熱水壺接在110 V的電源兩端,需經(jīng)16t0的時間電熱水壺的開關(guān)自動切斷
C.如果將電熱水壺接在55 V的電源兩端,需經(jīng)4t0的時間電熱水壺的開關(guān)自動切斷
D.如果將電熱水壺接在55 V的電源兩端,需經(jīng)16t0的時間電熱水壺的開關(guān)自動切斷
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【題目】如圖所示,一光朿包含兩種不間頻率的單色光,從空氣射向平行玻璃磚的上表面,玻璃磚下表面有反射層,光束經(jīng)兩次折射和一次反射后,從玻璃磚上表面分為a、b兩束單色光射出。下列說法正確的是( )
A.a光的頻率大于b光的頻率
B.出射光束a、b一定相互平行
C.a、b兩色光從同種玻璃射向空氣時,a光發(fā)生全反射的臨界角大
D.用同一裝置進行雙縫干涉實驗,a光的條紋間距大于b光的條紋間距
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【題目】如圖一帶電荷量為+q、質(zhì)量為m的小物塊處于一傾角為37°的光滑斜面上,當整個裝置被置于一水平向右的勻強電場中時,小物塊恰好靜止。重力加速度用g表示,sin 37°=0.6,cos 37°=0.8。求:
(1)電場強度的大小E;
(2)將電場強度減小為原來的時,物塊加速度的大小a;
(3)電場強度變化后物塊下滑距離L時的動能Ek。
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【題目】傾角θ=足夠長的光滑斜面固定在水平地面上,如圖所示。質(zhì)量分別為mA=4kg、mB=1kg的兩物塊A和B由一輕彈簧連接起來一起沿斜面向上運動運動,此過程中A始終受到沿斜面向上的恒力F,彈簧長度l=14cm。已知輕彈簧原長l0=10cm、勁度系數(shù)k=200N/m,兩物塊運動時彈簧始終在彈性限度內(nèi),g取10m/s2(sin=0.6,cos=0.8)。試求
(1)F=?
(2)當A、B的速度均為3m/s時剪斷輕彈簧,在B向上運動到最高點時,A、B之間的距離s=?
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【題目】影響物質(zhì)材料的電阻率的因素很多,一般金屬材料的電阻率隨溫度的升高而增大,而半導體材料的電阻率則與之相反,隨溫度的升高而減小。某課題研究組需要研究某種材料的導電規(guī)律,他們用該種材料制作成電阻較小的線狀元件Z做實驗,測量元件Z中的電流隨兩端電壓從零逐漸增大過程中的變化規(guī)律。
(1)他們應(yīng)選用進行實驗的電路圖是圖中的_______
A.
B.
C.
D.
(2)請你按照正確的電路圖用筆畫線,代替導線,補成完成圖所示的實物圖____。
(3)實驗測得元件Z的電壓與電流的關(guān)系如下表所示。根據(jù)表中數(shù)據(jù)判斷,元件Z是金屬材料還是半導體材料?
答:_______________。
(4)將元件Z接入如圖所示的電路中,當電阻R的阻值R1=2時,電流表的示數(shù)為1.25A;當電阻R的阻值R2=3.6時,電流表的示數(shù)為0.80A。結(jié)合上表數(shù)據(jù),求出電池的電動勢為______V,內(nèi)陰為_____(不計電流表的內(nèi)阻,結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)
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【題目】如圖所示,a、b兩點位于以負點電荷–Q(Q>0)為球心的球面上,c點在球面外,則
A. a點場強的大小比b點大
B. b點場強的大小比c點小
C. a點電勢比b點高
D. b點電勢比c點低
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【題目】某次進行飛行員彈射座椅設(shè)備的逃生測試,通過傳感器測得彈射過程飛行員模型的v-t圖象如圖所示。假設(shè)在整個過程中,飛行員模型只在豎直方向上運動,則下列說法正確的是
A.前0.5s,飛行員模型加速度大小為100m/s2
B.上升過程,飛行員模型上升的最大高度為12.5m
C.下落過程,飛行員模型的加速度大小為10m/s2
D.下落過程,飛行員模型的速度不斷減小
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