【題目】如圖所示在xOy坐標(biāo)系內(nèi),第二象限內(nèi)存在方向沿軸正方向的勻強(qiáng)電場(chǎng),電場(chǎng)強(qiáng)度大小為E,第一象限內(nèi)存在方向垂直于坐標(biāo)平面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng)。一帶電粒子電量為+q,質(zhì)量為m,以一定的初速度,由x軸負(fù)方向上的坐標(biāo)為(-d,0)的點(diǎn)A,方向沿y軸正方向射入電場(chǎng)然后由y軸上某點(diǎn)C(沒(méi)有標(biāo)出)進(jìn)入磁場(chǎng),速度方向與y軸正方向成60°角,最后從x軸正方向上一點(diǎn)D(沒(méi)有標(biāo)出)離開(kāi)磁場(chǎng),速度方向垂直于x軸。不計(jì)帶電粒子的重力。
求:(1)粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間及D點(diǎn)與坐標(biāo)原點(diǎn)的距離
(2)現(xiàn)保持電場(chǎng)不變,將磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度變?yōu)樵瓉?lái)的一半,帶電粒子仍然從A點(diǎn)以原速度進(jìn)入電場(chǎng)后,離開(kāi)磁場(chǎng)時(shí)與坐標(biāo)原點(diǎn)的距離。
【答案】(1)(1),2d;(2)
【解析】
(1)粒子在電場(chǎng)中做類(lèi)平拋運(yùn)動(dòng),在磁場(chǎng)中做勻速圓周運(yùn)動(dòng),畫(huà)出軌跡圖,結(jié)合平拋運(yùn)動(dòng)的規(guī)律和圓周運(yùn)動(dòng)的規(guī)律求解粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間及D點(diǎn)與坐標(biāo)原點(diǎn)的距離;(2)當(dāng)磁感應(yīng)強(qiáng)度變?yōu)樵瓉?lái)的一半時(shí),結(jié)合圓周運(yùn)動(dòng)的規(guī)律以及幾何關(guān)系求解粒子離開(kāi)磁場(chǎng)時(shí)與坐標(biāo)原點(diǎn)的距離.
(1)設(shè)粒子到達(dá)C點(diǎn)的速度為v,C點(diǎn)到坐標(biāo)原點(diǎn)的距離為h
粒子在電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中
由qE=ma
vx2=2ad
得
由
得
粒子在磁場(chǎng)中做勻速圓周運(yùn)動(dòng),O1為軌道圓心,設(shè)軌道半徑為R
由 得
粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為
得
D點(diǎn)到坐標(biāo)原點(diǎn)的距離為
得xOD=2d
(2)設(shè)原磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B,則有
當(dāng)磁感應(yīng)強(qiáng)度變?yōu)樵瓉?lái)的一半時(shí),粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的軌道半徑為R,圓心為O2
則由
得
粒子從x軸上的N點(diǎn)出磁場(chǎng)
O2和M的距離
OM之間的距離為
MN之間的距離
∴ON之間的距離xON=xOM+xMN
得
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】女子跳臺(tái)滑雪等6個(gè)新項(xiàng)目已加入冬奧會(huì)。如圖所示,運(yùn)動(dòng)員踏著專(zhuān)用滑雪板,不帶雪杖在助滑路上(未畫(huà)出)獲得一速度后水平飛出,在空中飛行一段距離后著陸,這項(xiàng)運(yùn)動(dòng)非常驚險(xiǎn)。設(shè)一位運(yùn)動(dòng)員由斜坡頂?shù)?/span>A點(diǎn)沿水平方向飛出的速度v0=20 m/s,落點(diǎn)在斜坡上的B點(diǎn),斜坡傾角 θ =37°,斜坡可以看成一斜面。(取g=10 m/s2,sin 37°=0.6,cos 37°=0.8) 求:
(1) 運(yùn)動(dòng)員在空中飛行的時(shí)間t。
(2) A、B間的距離s。
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】如圖所示,頂端裝有定滑輪的斜面體放在粗糙水平面上,小物塊置于斜面上,通過(guò)與斜面平行的細(xì)繩跨過(guò)光滑的定滑輪與沙漏相連接,在沙漏中的沙子緩慢流出的過(guò)程中,斜面體、物塊、沙漏均保持靜止。則下列說(shuō)法正確的是
A. 地面對(duì)斜面體的摩擦力方向始終向左。
B. 地面對(duì)斜面體的摩擦力為零。
C. 物塊所受斜面體的摩擦力一定減小。
D. 物塊所受斜面體的摩擦力一定沿斜面向上。
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】某物理興趣活動(dòng)小組利用圖甲裝置驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律。鋼球自由下落過(guò)程中,先后通過(guò)光電門(mén)A、B,計(jì)時(shí)裝置測(cè)出鋼球通過(guò)A、B的時(shí)間分別為tA、tB,用鋼球通過(guò)光電門(mén)的平均速度表示鋼球球心通過(guò)光電門(mén)的瞬時(shí)速度。測(cè)出兩光電門(mén)間的距離為h,鋼球直徑為D,當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣葹間。
(1)用20分度的游標(biāo)卡尺測(cè)量鋼球的直徑,讀數(shù)如圖所示,鋼球直徑為D=___________cm。
(2)要驗(yàn)證機(jī)械能守恒,只要比較______________________與2gh是否相等即可。
(3)鋼球通過(guò)光電門(mén)的平均速度___________(選填“>”或“<”)鋼球球心通過(guò)光電門(mén)的瞬時(shí)速度,由此產(chǎn)生的誤差___________(選填“能”或“不能”)通過(guò)增加實(shí)驗(yàn)次數(shù)減小。
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】如圖(a),傾角為θ=37°的斜面固定在水平地面上。物塊在與斜面成α=37°、大小F=10N的拉力作用下,從底端A點(diǎn)沿斜面向上做勻加速運(yùn)動(dòng),經(jīng)t=l0s物塊運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn),物塊運(yùn)動(dòng)的v-t圖象如圖(b)所示。已知物塊與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)u=0.5,重力加速度g=10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8。下列說(shuō)法正確的是:
A. 物塊的質(zhì)量m=lkg
B. 物塊的加速度a=lm/s2
C. t=10s時(shí)拉力的功率P=80W
D. A、B兩點(diǎn)的距離x=100m
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】在“探究力的平行四邊形定則”的實(shí)驗(yàn)中,某小組利用如圖所示的裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn),橡皮條的一端A固定在木板上,用兩只彈簧測(cè)力計(jì)把橡皮條與細(xì)繩的連接點(diǎn)拉到某一確定的位置O。下列敘述正確的是
A. 實(shí)驗(yàn)中BO和CO的夾角應(yīng)盡可能大
B. 只用一個(gè)彈簧測(cè)力計(jì)時(shí),可把橡皮條與細(xì)繩的連接點(diǎn)拉到另一位置O′
C. 實(shí)驗(yàn)中,只需要記錄下彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)
D. 在實(shí)驗(yàn)中,彈簧測(cè)力計(jì)必須保持與木板平行,讀數(shù)時(shí)視線要正對(duì)彈簧測(cè)力計(jì)的刻度線
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】近年來(lái),一些高級(jí)轎車(chē)的設(shè)計(jì)師在關(guān)注轎車(chē)的加速性能的同時(shí),提出了“加速度的變化率”的概念,用這一新的概念來(lái)描述轎車(chē)加速度隨時(shí)間變化的快慢,轎車(chē)的加速度變化率越小,乘坐轎車(chē)的人感覺(jué)越舒適.圖示是一輛汽車(chē)在水平公路上行駛時(shí)加速度隨時(shí)間變化的關(guān)系圖象,取t=0時(shí)速度方向?yàn)檎较,則關(guān)于加速度變化率以及汽車(chē)的運(yùn)動(dòng),下列說(shuō)法正確的是( )
A.依據(jù)運(yùn)動(dòng)學(xué)定義方法,“加速度的變化率”的單位是m/s2
B.在2秒內(nèi),汽車(chē)做勻減速直線運(yùn)動(dòng)
C.在2秒內(nèi),汽車(chē)的速度減小了3m/s
D.若汽車(chē)在t=0時(shí)速度為5m/s,則汽車(chē)在2秒末速度的大小為8m/s
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】如圖所示,粗糙水平圓盤(pán)上,質(zhì)量相等的A、B兩物塊疊放在一起,隨圓盤(pán)一起做勻速圓周運(yùn)動(dòng),設(shè)物體間最大靜摩擦力與滑動(dòng)摩擦力相等,則下列說(shuō)法正確的是
A. A、B的運(yùn)動(dòng)屬于勻變速曲線運(yùn)動(dòng)
B. 盤(pán)對(duì)B的摩擦力是B對(duì)A的摩擦力的2倍
C. B的向心力大小是A的向心力大小的2倍
D. 增大圓盤(pán)轉(zhuǎn)速,A先滑動(dòng),則A、B之間的動(dòng)摩擦因數(shù)大于B與盤(pán)之間的動(dòng)摩擦因數(shù)
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】如圖為高山滑雪賽道,賽道分為斜面與水平面兩部分,其中斜面部分傾角為37°,斜面與水平面間可視為光滑連接.某滑雪愛(ài)好者連滑雪板總質(zhì)量為75kg(可視為質(zhì)點(diǎn))從賽道頂端靜止開(kāi)始沿直線下滑,到達(dá)斜面底端通過(guò)測(cè)速儀測(cè)得其速度為30m/s.然后在水平賽道上沿直線繼續(xù)前進(jìn)180m靜止.假定滑雪者與斜面及水平賽道間動(dòng)摩擦因數(shù)相同,滑雪者通過(guò)斜面與水平面連接處速度大小不變,重力加速度為g,sin37°=0.6,cos37°=0.8.求:
(1)滑雪者與賽道間的動(dòng)摩擦因數(shù);
(2)滑雪者在斜面賽道上受到的合外力;
(3)滑雪者在斜面滑雪賽道上運(yùn)動(dòng)的時(shí)間及斜面賽道的長(zhǎng)度.
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