【題目】一個質(zhì)量為帶電量為的小球,每次均以初速度水平向右拋出,拋出點距離水平地面的高度為,不計空氣阻力,重力加速度為,求:
(1)若在小球所在空間加一個勻強電場,發(fā)現(xiàn)小球水平拋出后做勻速直線運動,則電場強度的大小和方向?
(2)若在此空間再加一個垂直紙面向外的勻強磁場,發(fā)現(xiàn)小球拋出后最終落地且其運動的水平位移為,求磁感應強度的大?
【答案】(1)、豎直向上 (2)
【解析】
試題分析:(1)對小球進行受力分析,受有重力和電場力,要使小球水平拋出后做勻速直線運動,小球所受合力應該為零,重力方向豎直向下,電場力方向豎直向上,因正電荷所受電場力方向與場強方向相同,所以所加勻強電場方向豎直向上,設電場強度大小為E,則
解得:
故電場強度的大小為和方向豎直向上。
(2)由題意可得,再加一個勻強磁場后,小球受重力、電場力和洛侖茲力,因重力和電場力等大反向,洛侖茲力與速度垂直,提供向心力,在復合場中(重力場、電場、磁場)做勻速圓周運動。運動軌跡如圖所示,由運動到。
由已知條件可知,間高度為,間距離為。
分別做拋出速度和落地速度方向的垂線,相交于點,即為小球做圓周運動的圓心,設小球做圓周運動的半徑為。
在中,可得: 解得:
由于小球做圓周運動的向心力由洛倫茲力來提供,所以: 解得:
由和兩式可得:
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【題目】如圖所示,電源電動勢E=10 V,內(nèi)阻r=0.5 Ω,“8 V;16 W”的燈泡L恰好能正常發(fā)光,電動機M繞線的電阻R0=1 Ω,求:
(1)路端電壓;
(2)電源的總功率;
(3)電動機的輸出功率;
(4)若電動機轉(zhuǎn)子突然被卡死,燈泡未被燒毀,電阻不受影響,試求電路中總電流、及路端電壓?
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【題目】如圖所示,在勻速轉(zhuǎn)動的水平圓盤上,沿半徑方向放著用細繩相連的質(zhì)量均為的兩個物體和,它們分居圓心兩側,與圓心距離分別為,,與盤間的動摩擦因數(shù)相同,當圓盤轉(zhuǎn)速加快到兩物體剛好要發(fā)生滑動時,最大靜摩擦力等于滑動摩擦力,則下列說法正確的是( )
A. 此時繩子張力為
B. 此時圓盤的角速度為
C. 此時所受摩擦力方向沿半徑指向圓外
D. 此時燒斷繩子,仍相對盤靜止,將做離心運動
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【題目】如圖所示,紙面內(nèi)有一矩形導體閉合線框abcd,置于垂直紙面向里、邊界為MN的勻強磁場外,線框的ab邊平行磁場邊界MN,線框以垂直于MN速度勻速地完全進入磁場,線框上產(chǎn)生的熱量為Q1,通過線框?qū)w橫截面的電荷量為q1,F(xiàn)將線框進入磁場的速度變?yōu)樵瓉淼膬杀叮框上產(chǎn)生的熱量為Q2,通過線框?qū)w橫截面的電荷量為q2,則有
A. Q2=Q1 q2=q1 B. Q2=2Q1 q2=2q1 C. Q2=2Q1 q2=q1 D. Q2=4Q1 q2=2q1
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【題目】如圖甲所示,空間存在一有界勻強磁場,磁場的左邊界如虛線所示,虛線右側足夠大區(qū)域存在磁場,磁場方向豎直向下在光滑絕緣水平面內(nèi)有一長方形金屬線框,ab邊長為,線框質(zhì)量、電阻,在水平向右的外力F作用下,以初速度勻加速進入磁場,外力F大小隨時間t變化的圖線如圖乙所示以線框右邊剛進入磁場時開始計時,求:
勻強磁場的磁感應強度B
線框進入磁場的過程中,通過線框的電荷量q;
若線框進入磁場過程中F做功為,求在此過程中線框產(chǎn)生的焦耳熱Q.
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【題目】如圖 所示,為某一點電荷所形成的一簇電場線,a、b、c 三條虛線為三個帶電粒子以相同的速度從O點射入電場的運動軌跡,其中b虛線為一圓弧,AB的長度等于BC的長度,且三個粒子的電荷量大小相等,不計粒子重力,則以下說法正確的是 ( )
A. a一定是正粒子的運動軌跡,b和c一定是負粒子的運動軌跡
B. 由于AB的長度等于BC的長度,故UAB=UBC
C. a虛線對應的粒子的加速度越來越小,c虛線對應的粒子的加速度越來越大,b虛線對應的粒子的加速度大小不變
D. b虛線對應的粒子的質(zhì)量大于c虛線對應的粒子的質(zhì)量
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【題目】在傾角為θ的足夠長的絕緣斜面上,帶負電的物塊A和不帶電的絕緣物塊B正分別沿斜面向上滑行。斜面處于范圍足夠大的勻強電場中,場強方向平行斜面向下。當A剛要追上B時,物塊A的速度vA=1.8m/s,方向沿斜面向上,物塊B的速度恰為零,如圖所示。A、B碰撞過程相互作用時間極短,且A的電荷沒有轉(zhuǎn)移。碰后瞬間A的速度v1=0.6m/s,方向仍沿斜面向上。碰后經(jīng)0.60s,物塊A的速率變?yōu)?/span>v2=1.8m/s,在這0.60s時間內(nèi)兩物塊沒有再次相碰。己知物塊A和斜面間的動摩擦因數(shù)μ=0.15,物塊B與斜面間的摩擦可忽略不計,物塊A、B均可視為質(zhì)點,它們質(zhì)量分別為mA=0.5Kg,mB=0.25kg,勻強電場的場強E=5×106N/C,sinθ=0.6,重力加速度g=10m/s2。
(1)第一次碰后的0.6s內(nèi)物塊B沿斜面向上最多能滑多遠?
(2)分析第一次碰撞后至0.60s這段時間內(nèi)A的運動方向,并求出A的電荷量?
(3)分析第一次碰撞后至0.60s這段時間內(nèi),物塊A的電勢能的變化情況?
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【題目】如圖所示,長為0.25m的輕質(zhì)細桿一端固定于O點,另一端固定有一質(zhì)量為1kg的小球,使小球繞O點在豎直面內(nèi)以2m/s的線速度做勻速圓周運動。取 。下列說法正確的是( )
A. 小球通過最高點時,對桿的作用力大小是6N,方向豎直向下
B. 小球通過最高點時,對桿的作用力大小是6N,方向豎直向上
C. 小球通過最低點時,對桿的作用力大小是26N,方向豎直向上
D. 小球通過最低點時,對桿的作用力大小是26N,方向豎直向下
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