【題目】如圖所示,MN是一段在豎直平面內(nèi)半徑為1 m的光滑的1/4圓弧軌道,軌道上存在水平向右的勻強電場.軌道的右側(cè)有一垂直紙面向里的勻強磁場,磁感應強度為=0.1 T,F(xiàn)有一帶電荷量為0.1 C、質(zhì)量為10 g的帶正電小球從M點由靜止開始自由下滑,恰能沿NP方向做直線運動。已知EF板間的電壓為=2 V,板間距離d=2 m,EF板間存在有方向垂直紙面向里、范圍足夠大的勻強磁場,磁感應強度大小為。ABCD是一邊長為L=1m的正方形盒,各邊均為光滑絕緣板,盒的AB邊恰好與磁場的左邊界重合。在AB邊的中點有一小孔Q,小孔Q與N、P在同一條水平直線上,帶電小球恰能從小孔Q進入正方形盒內(nèi),帶電小球與絕緣板碰撞時不損失動能,但速度反向(g取10 m/s2),求:
(1)小球運動到N點時的速度v.
(2)小球運動到N點時,重力和電場力的功率分別為多少?
(3)為保證帶電小球與正方形盒的壁發(fā)生多次碰撞后,仍能從小孔Q離開,則右側(cè)勻強磁場的磁感應強度的大小為多少?
【答案】(1)10m/s.(2)0,4W.(3)4n+2(T),(n=0,1,2,…),或4k(T),(k=1,2,…)
【解析】
(1)小球沿NP做直線運動,由平衡條件可得:mg=qvB1
代入數(shù)據(jù)解得:v=10m/s.
(2)小球從M點到N點的過程中,由動能定理得:mgR+qER=mv2,
代入數(shù)據(jù)解得:E=4N/C或F電=0.4N.
重力與速度垂直,則重力的功率為:PG=0
電場力的方向與速度同向,則電場力的功率為:PE=Eqv=4×0.1×10W=4W.
(3)在板間復合場中小球受電場力為:=0.1N=mg,與重力平衡.
故小球做勻速圓周運動,設(shè)運動半徑為R′,由qvB2=m得:R′=,
欲使粒子仍能從Q孔處射出,粒子的運動軌跡可能是有兩種情況.
根據(jù)幾何關(guān)系知:,(n=0,1,2,…)
解得:,(n=0,1,2,…)
根據(jù)幾何關(guān)系知:,(k=1,2,…)
解得:,(k=1,2,…)
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【題目】如圖所示,水平細桿上套一細環(huán)A,環(huán)A和球B間用一輕質(zhì)繩相連,質(zhì)量分別為mA、mB (mA>mB),由于B球受到水平風力作用,A環(huán)與B球一起向右勻速運動,已知細繩與豎直方向的夾角為θ,則下列說法正確的是
A. 風力增大時,輕質(zhì)繩對B球的拉力保持不變
B. 風力增大時,桿對A環(huán)的支持力保持不變
C. B球受到的風力F為mAgtan θ
D. A環(huán)與水平細桿間的滑動摩擦因數(shù)為
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【題目】甲、乙、丙三輛汽車以相同的速度經(jīng)過某一路標,從此時開始,甲車做勻速直線運動,乙車先加速后減速,丙車先減速后加速,它們經(jīng)過下一個路標時的速度相同,則
A. 甲車先通過下一路標
B. 乙車先通過下一路標
C. 丙車先通過下一路標
D. 丙車在這段時間內(nèi)平均速度最小
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【題目】在下述問題中,能夠把研究對象看作質(zhì)點的是
A. 計算“和諧號”動車通過南京長江大橋所用時間
B. 比較“摩拜”與“ofo”共享單車的車輪半徑大小
C. 利用“北斗”導航系統(tǒng)確定遠洋海輪在大海中的位置
D. 研究“蛟龍600”水陸兩棲飛機水面高速滑行的機翼姿態(tài)
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【題目】用螺旋測微器測量某一物體厚度時,示數(shù)如圖甲所示,讀數(shù)是______mm。
用游標卡尺可以測量某些工件的外徑。在測量時,示數(shù)如圖乙所示,則讀數(shù)為_______ mm
讀出下列電表的測量值.
接0~3V量程時讀數(shù)為_______V. 接0~0.6A量程時讀數(shù)為_______A.
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【題目】按題目要求作答,寫出必要的文字說明、方程式和重要演算步驟,只寫出最后答案不得分)如圖所示,真空中有兩個可視為點電荷的小球,其中A帶正電電量為Q1,固定在絕緣的支架上,B質(zhì)量為m,帶電量為Q2,用長為L的絕緣細線懸掛,兩者均處于靜止,靜止時懸線與豎直方向成θ角,且兩者處在同一水平線上.相距為R,靜電力常量為K,重力加速度為g.求:
(1)B帶正電荷還是負電荷?
(2)B球受到的庫侖力多大? (用庫倫定律求解)
(3)B球靜止時細線的拉力多大?
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【題目】打點計時器是高中物理實驗中常用的實驗器材,請你完成下列有關(guān)問題:
如圖所示是兩種打點計時器的圖片,其中圖乙是______打點計時器選填“電磁式”或“電火花式”
關(guān)于上述兩種打點計時器,下列說法中正確的是______;
A.甲打點計時器使用直流電源,乙計時器使用交流電源
B.它們都是使用10V以下的交流電源
C.當電源頻率為50HZ時,它們都是每隔打一個點
D.乙計時器工作時,紙帶運動受到的阻力較小,所以實驗誤差也較小
在研究勻變速直線運動的實驗中,小車拖著紙帶通過計時器記錄下的運動情況如圖所示,圖中A、B、C、D、E為連續(xù)選定的計數(shù)點,相鄰計數(shù)點間的時間間隔是,則:
根據(jù)實驗的數(shù)據(jù)可以判斷小車做______運動,其中,在打C點時小車的速度是______,小車運動的加速度是______后兩空均保留2位有效數(shù)字
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【題目】如圖所示,物體P靜止于固定的斜面上,P的上表面水平,現(xiàn)把物體Q輕輕地疊放在P上,則
A. P靜止不動
B. P向下滑動
C. P所受的合外力增大
D. P與斜面間的靜摩擦力不變
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【題目】在做“探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系”的實驗時,計算出各紙帶的加速度后,將測得的反映加速度a和力F的關(guān)系的有關(guān)資料記錄在表1中,將測得的反映加速度a和質(zhì)量M的關(guān)系的資料列在表2中
表1
a/(ms﹣2) | 1.98 | 4.06 | 5.95 | 8.12 |
F/N | 1.00 | 2.00 | 3.00 | 4.00 |
表2
a/(ms﹣2) | 2.04 | 2.66 | 3.23 | 3.98 |
/(kg﹣1) | 0.50 | 0.67 | 0.80 | 1.00 |
根據(jù)圖中所列數(shù)據(jù),分別畫出了a﹣F、a﹣圖象;
(1)從圖象可以判定:當M一定時,a與F的關(guān)系為_____;當F一定時,a與M的關(guān)系為_____;(用文字描述)
(2)由a﹣F圖象可知M=_____kg;
(3)由圖象可知F=_____N.
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