（09年長郡中學(xué)月考）（15分）如圖所示，一質(zhì)量為0.4kg、足夠長且粗細均勻的絕緣細管置于水平地面上，細管內(nèi)表面粗糙，外表面光滑；有一質(zhì)量為0.1kg、電荷量為0.1C的帶正電小球沿管以水平向右的速度進入管內(nèi)，細管內(nèi)徑略大于小球直徑，運動過程中小球電荷量保持不變，空間中存在垂直絕緣細管水平向里的勻強磁場，磁感應(yīng)強度為1.0T．（取水平向右為正方向，g=10m/s2）

(1)帶電小球以20m/s的初速度進入管內(nèi)，則系統(tǒng)最終產(chǎn)生的內(nèi)能為多少？

(2)小球以不同的初速度v0進入管中，在細管未離開地面的情況下，求小球最終穩(wěn)定時的速度vt與初速度v0的函數(shù)關(guān)系，并以初速度v0為橫坐標(biāo)，最終穩(wěn)定的速度vt為橫坐標(biāo)，在乙圖中畫出小球初速度和最終穩(wěn)定的速度的關(guān)系圖象。

解析：（1）小球剛進入管內(nèi)時受到的洛侖茲力方向豎直向上，洛侖茲力大小為：N                                             （1分）

 

由于 ，小球與管的上壁有彈力，摩擦使球減速至：

 

　　  得：m/s　　                           （1分）

 

球與管系統(tǒng)動量守恒：　  得：m/s      （2分）

 

系統(tǒng)產(chǎn)生內(nèi)能：　　               （2分）

 

代入數(shù)據(jù)得：                              （1分）

 

（2）①當(dāng)小球初速小于m/s時，，小球與管的下壁有彈力，摩擦

力使小球最終與管共速，系統(tǒng)動量守恒：

代入數(shù)據(jù)得：　�。�m/s）                 （2分）

 

②當(dāng)初速度大于時細管離開地面：

 

   　　

 

代入數(shù)據(jù)得： m/s                                    （2分）

 

當(dāng)小球初速時，小球與管的上壁有彈力，摩擦使球減速最終速度為vt ,   即：m/s     ()　       （2分）

 

關(guān)系如圖所示．（2分）

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：

（09年長郡中學(xué)月考）（12分）如圖所示，靜止在光滑水平面上的小車質(zhì)量為M=20kg. 從水槍中噴的水柱，橫截面積為S=10cm2，速度為v=10m/s，水的密度為ρ=1.0×103kg/m3. 若用水槍噴出的水從車后沿水平方向沖擊小車的前壁，且沖擊到小車前壁的水全部沿前壁淌入小車中.

 

(1) 求當(dāng)有質(zhì)量為m=5kg的水進入小車時，小車的速度大��；

(2) 若將小車固定在水平面上，且水沖擊到小車前壁后速度立即變?yōu)榱�，求水對小車的沖擊力大小。

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科目：高中物理 來源： 題型：

（09年長郡中學(xué)月考）（12分）質(zhì)量為m、電荷量為e的電子初速度為零，經(jīng)電壓為U的加速電場加速后垂直磁場邊界bc進入垂直紙面的勻強磁場中，其運動軌跡如圖所示，已知bf = bg = L ,不計重力. 試求：

       （1）電子經(jīng)加速電場加速后,開始進入磁場時的速度大��；

（2）勻強磁場的磁感應(yīng)強度大小，并說明其方向；

       （3）電子在磁場中的運動時間.

 

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科目：高中物理 來源： 題型：

（09年長郡中學(xué)月考）（12分）如圖甲所示，一質(zhì)量為m = 1kg的物塊靜止在粗糙水平面上的A點，從t = 0時刻開始，物體在受按如圖乙所示規(guī)律變化的水平力F作用下向右運動，第3s末物塊運動到B點時速度剛好為0，第5s末物塊剛好回到A點，已知物塊與粗糙水平間的動摩擦因數(shù)μ= 0.2，求：（g取10m/s2）

    （1）AB間的距離；

    （2）水平力F在5s時間內(nèi)對物塊所做功．

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科目：高中物理 來源： 題型：

（09年長郡中學(xué)月考）（14分）如圖所示,傾角為θ=37o、電阻不計的、間距L=0.3m且足夠長的平行金屬導(dǎo)軌處在磁感強度B=1T、方向垂直于導(dǎo)軌平面的勻強磁場中.導(dǎo)軌兩端各接一個阻值R0=2Ω的電阻.在平行導(dǎo)軌間跨接一金屬棒，金屬棒質(zhì)量m=1kg電阻r=2Ω，其與導(dǎo)軌間的動摩擦因數(shù)μ=0.5.金屬棒以平行于導(dǎo)軌向上的初速度υ0=10m/s上滑直至上升到最高點的過程中，通過上端電阻的電量Δq=0.1C（sin37°=0.6，cos37°=0.8，取g=10m/s2）.

 (1)金屬棒的最大加速度；

(2)上端電阻R0中產(chǎn)生的熱量。  

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