質量為m、電量為-q的帶電粒子,從圖中的O點以初速度v0射入場強為E的勻強電場中,v0與x軸方向夾角為θ,飛出電場時速度恰好沿y軸的正方向(與電場垂直).設粒子在電場中僅受電場力作用,在這過程中,帶電粒子動量的增量大小為______,動能增量為______.
科目:高中物理 來源: 題型:計算題
如圖所示,一質量為0.6kg的小物塊,靜止在光滑水平桌面上,桌面距地面高度為0.8m,用一水平向右的恒力F推動小物塊,使物體向右運動,運動2m后撤去恒力F,小物塊滑離桌面做平拋運動落到地面,平拋過程的水平位移為0.8m。不計空氣阻力,重力加速度取。求:
(1)小物塊飛離桌面時的速度大。
(2)恒力F的大小。
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科目:高中物理 來源: 題型:計算題
(14分)如甲圖所示,長為4m的水平軌道AB與傾角為37°的足夠長斜面BC在B處平滑連接,有一質量為2kg的滑塊,從A處由靜止開始受水平向右的力F作用,F(xiàn)與位移x的關系按乙圖所示規(guī)律變化,滑塊與AB和BC間的動摩擦因數(shù)均為0.5,重力加速度g取l0m/s2。求:
(1)滑塊第一次到達B處時的速度大;
(2)不計滑塊在B處的速率變化,滑塊到達B點時撤去力F,滑塊沖上斜面,則滑塊最終靜止的位置與B點的距離多大。(sin37°=0.6)
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科目:高中物理 來源: 題型:計算題
(15分)如圖所示,MN與PQ為在同一水平面內的平行光滑金屬導軌,間距l(xiāng)=0.5m,電阻不計,在導軌左端接阻值為R=0.6Ω的電阻.整個金屬導軌置于豎直向下的勻強磁場中,磁感應強度大小為B=2T.將質量m=1kg、電阻r=0.4Ω的金屬桿ab垂直跨接在導軌上.金屬桿ab在水平拉力F的作用下由靜止開始向右做勻加速運動.開始時,水平拉力為F0=2N.
(1)求金屬桿ab的加速度大;
(2)求2s末回路中的電流大;
(3)已知開始2s內電阻R上產生的焦耳熱為6.4J,求該2s內水平拉力F所做的功.
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(18分) 如圖所示,一豎直面內的軌道由粗糙斜面 AB 和半徑為R的光滑圓軌道 BCD組成,AB 與 BCD 相切于 B 點,C 為圓軌道的最低點,圓弧BC所對應的圓心角θ=60°,F(xiàn)有一質量為m的物塊(可視為質點)從軌道 ABC 上離地面某一高度h(大小可變)處由靜止下滑,已知物塊與斜面間的動摩擦因數(shù)為,重力加速度用g表示,求:
(1)當時,物塊滑到C點時對軌道的壓力FN;
(2)當h為多少時,物塊恰能滑到圓軌道的最高點D;
(3)在滿足(2)問的條件下,物塊將從D點離開圓軌道,則物塊即將與軌道首次相碰時的動能為多大?
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(18分)一圓筒的橫截面如圖所示,其圓心為O。筒內有垂直于紙面向里的勻強磁場,磁感應強度為B。圓筒下面有相距為d的平行金屬板M、N,其中M板帶正電荷,N板帶等量負電荷。質量為m、電荷量為q的帶正電粒子自M板邊緣的P處由靜止釋放,經N板的小孔S以速度v沿半徑SO方向射入磁場中,粒子與圈筒發(fā)生兩次碰撞后仍從S孔射出,設粒子與圓筒碰撞過程中沒有動能損失,且電荷量保持不變,在不計重力的情況下,求:
(1)M、N間電場強度E的大;
(2)圓筒的半徑R;
(3)保持M、N間電場強度E不變,僅將M板向上平移,粒子仍從M板邊緣的P處由靜止釋放粒子自進入圓筒至從S孔射出期間,與圓筒的碰撞次數(shù)n。
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(18分)如圖所示,固定的凹槽水平表面光滑,其內放置U形滑板N,滑板兩端為半徑R="0.45" m
的1/4圓弧面,A和D分別是圓弧的端點,BC段表面粗糙,其余段表面光滑,小滑塊P1和P2的質量均為m,滑板的質量M=4m.P1和P2與BC面的動摩擦因數(shù)分別為μ1=0.10和μ2=0.40,最大靜摩擦力近似等于滑動摩擦力,開始時滑板緊靠槽的左端,P2靜止在粗糙面的B點。P1以v0="4.0" m/s的初速度從A點沿弧面自由滑下,與P2發(fā)生彈性碰撞后,P1停在粗糙面B點上,當P2滑到C點時,滑板恰好與槽的右端碰撞并與槽牢固粘連,P2繼續(xù)滑動,到達D點時速度為零,P1與P2可視為質點,取g="10" m/s2。問:
(1)P2在BC段向右滑動時,滑板的加速度為多大?
(2)BC長度為多少?N、P1和P2最終靜止后,P1與P2間的距離為多少?
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(10分)如圖甲,MN、PQ兩條平行的光滑金屬軌道與水平面成θ = 30°角固定,M、P之間接電阻箱R,導軌所在空間存在勻強磁場,磁場方向垂直于軌道平面向上,磁感應強度為B = 0.5T。質量為m的金屬桿a b水平放置在軌道上,其接入電路的電阻值為r,F(xiàn)從靜止釋放桿a b,測得最大速度為vm。改變電阻箱的阻值R,得到vm與R的關系如圖乙所示。已知軌距為L = 2m,重力加速度g取l0m/s2,軌道足夠長且電阻不計。
(1)當R = 0時,求桿a b勻速下滑過程中產生感生電動勢E的大小及桿中的電流方向;
(2)求金屬桿的質量m和阻值r;
(3)當R = 4Ω時,求回路瞬時電功率每增加1W的過程中合外力對桿做的功W。
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如圖所示,輕彈簧一端固定在與斜面垂直的擋板上,另一端點在O位置。質量為m的物塊A(可視為質點)以初速度從距O點為的P點沿斜面向下運動,與彈簧接觸后壓縮彈簧,將彈簧右端壓到O′點位置后,A又被彈簧彈回。A離開彈簧后,恰好回到P點。物塊A與斜面間的動摩擦因數(shù)為μ,斜面傾角為。求:
(1)O點和O′點間的距離x1。
(2)若將另一個與A完全相同的物塊B(可視為質點)與彈簧右端拴接,將A與B并排在一起,使彈簧仍壓縮到O′點位置,然后從靜止釋放,A、B共同滑行一段距離后分離。分離后物塊A沿斜面向上滑行的最大距離x2是多少?
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