【題目】如圖所示，豎直平面xOy內(nèi)存在水平向右的勻強(qiáng)電場(chǎng)，場(chǎng)強(qiáng)大小E=10N/c，在y≥0的區(qū)域內(nèi)還存在垂直于坐標(biāo)平面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小B=0.5T一帶電量q= +0.2C、質(zhì)量m=0.4kg的小球由長(zhǎng)l=0.4m的細(xì)線懸掛于P點(diǎn)小球可視為質(zhì)點(diǎn)，現(xiàn)將小球拉至水平位置A無(wú)初速釋放，小球運(yùn)動(dòng)到懸點(diǎn)P正下方的坐標(biāo)原點(diǎn)O時(shí)，懸線突然斷裂，此后小球又恰好能通過(guò)O點(diǎn)正下方的N點(diǎn)，（g=10m/s2），求：

（1）小球運(yùn)動(dòng)到O點(diǎn)時(shí)的速度大�。�

（2）懸線斷裂前瞬間拉力的大�。�

（3）ON間的距離。

【答案】(1）2m/s （2) 8.2N （3)3.2m

【解析】試題分析：由A到O的過(guò)程中，只有重力和電場(chǎng)力做功，根據(jù)動(dòng)能定理即可求得O點(diǎn)的速度；在最低點(diǎn)時(shí)，繩的拉力、洛倫茲力和重力的合力提供向心力，根據(jù)牛頓第二定律即可求得拉力大�。粦揖�斷裂后，沿電場(chǎng)方向小球做勻減速直線運(yùn)動(dòng)，沿重力方向做自由落體運(yùn)動(dòng)，小球又恰好能通過(guò)O點(diǎn)正下方的N點(diǎn)，說(shuō)明小球到達(dá)N點(diǎn)時(shí)，沿電場(chǎng)方向的速度為vo，從而可求的由ON的時(shí)間，繼而求出ON間的距離。

（1）小球從A運(yùn)到O的過(guò)程中，根據(jù)動(dòng)能定理：

代入數(shù)據(jù)求得小球在O點(diǎn)速度為：v0=2m/s

（2）小球運(yùn)到O點(diǎn)繩子斷裂前瞬間，對(duì)小球應(yīng)用牛頓第二定律：

洛倫茲力：

聯(lián)立解得：T=8.2N。

（3）繩斷后，小球水平方向加速度

小球從O點(diǎn)運(yùn)動(dòng)至N點(diǎn)所用時(shí)間為：

ON間距離為： 。

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】在做“研究平拋物體的運(yùn)動(dòng)”的實(shí)驗(yàn)中，為了確定小球在不同時(shí)刻所通過(guò)的位置，實(shí)驗(yàn)時(shí)用如圖所示的裝置，先將斜槽軌道的末端調(diào)整水平，在一塊平木板表面釘上復(fù)寫紙和白紙，并將該木板豎直立于槽口附近處，使小球從斜槽上緊靠擋板處由靜止釋放，小球撞到木板并在白紙上留下痕跡A；將木板向遠(yuǎn)離槽口平移距離x，再使小球從斜槽上緊靠擋板處由靜止釋放，小球撞在木板上得到痕跡B；又將木板再向遠(yuǎn)離槽口平移距離x，小球再?gòu)男辈凵暇o靠擋板處由靜止釋放，再得到痕跡C．若測(cè)得木板每次移動(dòng)距離x=10.00cm，A、B間距離y1=4.78cm，B、C間距離y2=14.58cm。（g取9.80m/s2）

①根據(jù)以上直接測(cè)量的物理量得小球初速度為v0=______（用題中所給字母表示）

②小球初速度的測(cè)量值為______m/s。（保留兩位有效數(shù)字）

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖，一半徑為R，粗糙程度處處相同的半圓形軌道豎直固定放置，直徑POQ水平。一質(zhì)量為m的質(zhì)點(diǎn)自P點(diǎn)上方高度R處由靜止開始下落，恰好從P點(diǎn)進(jìn)入軌道。質(zhì)點(diǎn)滑到軌道最低點(diǎn)N時(shí)，對(duì)軌道的壓力為4mg，g為重力加速度的大小。用W表示質(zhì)點(diǎn)從P點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到N點(diǎn)的過(guò)程中克服摩擦力所做的功，則（ ）

A.，質(zhì)點(diǎn)恰好可以到達(dá)Q點(diǎn)

B.，質(zhì)點(diǎn)不能到達(dá)Q點(diǎn)

C.，質(zhì)點(diǎn)到達(dá)Q后，繼續(xù)上升一段距離

D.，質(zhì)點(diǎn)到達(dá)Q后，繼續(xù)上升一段距離

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，O是一固定的點(diǎn)電荷，虛線是該點(diǎn)電荷產(chǎn)生的電場(chǎng)中的三條等勢(shì)線，負(fù)點(diǎn)電荷q僅在電場(chǎng)力的作用下沿實(shí)線所示的軌跡從a處運(yùn)動(dòng)到b處，然后又運(yùn)動(dòng)到c處．由此可知(　　)

A. O為正電荷

B. 在整個(gè)過(guò)程中q的電勢(shì)能先變小后變大

C. 在整個(gè)過(guò)程中q的加速度先變大后變小

D. 在整個(gè)過(guò)程中，電場(chǎng)力做功為零

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】福建師大附中物理組校本課程《瘋狂物理》開設(shè)了制作水火箭這節(jié)課（如圖所示），其原理圖如圖所示：用橡皮塞緊的裝水瓶子，形成一個(gè)密閉的空間。在發(fā)射水火箭前，用打氣筒把氣體打入密閉的容器內(nèi)，使得容器內(nèi)空氣的氣壓增大，當(dāng)氣壓增大到一定程度時(shí)，瓶口與橡皮塞自由脫離。假設(shè)箭內(nèi)水向下噴出時(shí)，火箭獲得向上的速度，以下說(shuō)法正確的是：

A.水火箭的水向下噴出時(shí)，水給水火箭一個(gè)向上的反作用力

B.水火箭的水向下噴出時(shí)，周圍的空氣給水火箭一個(gè)向上的反作用力

C.水火箭的水向下噴出時(shí)，給火箭向上的力小于水火箭的重力

D.水火箭的水向下噴出時(shí)，給火箭向上的力等于于水火箭的重力

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】霍爾效應(yīng)是電磁基本現(xiàn)象之一，近期我國(guó)科學(xué)家在該領(lǐng)域的實(shí)驗(yàn)研究上取得了突破性進(jìn)展．如圖1所示，在一矩形半導(dǎo)體薄片的P，Q間通入電流I，同時(shí)外加與薄片垂直的磁場(chǎng)B，在M，N間出現(xiàn)電壓UH，這個(gè)現(xiàn)象稱為霍爾效應(yīng)，UH稱為霍爾電壓，且滿足UH＝k，式中d為薄片的厚度，k為霍爾系數(shù)．某同學(xué)通過(guò)實(shí)驗(yàn)來(lái)測(cè)定該半導(dǎo)體薄片的霍爾系數(shù)．

(1)若該半導(dǎo)體材料是空穴(可視為帶正電粒子)導(dǎo)電，電流與磁場(chǎng)方向如圖1所示，該同學(xué)用電壓表測(cè)量UH時(shí)，應(yīng)將電壓表的“＋”接線柱與______(填“M”或“N”)端通過(guò)導(dǎo)線相連．

(2)已知薄片厚度d＝0.40 mm，該同學(xué)保持磁感應(yīng)強(qiáng)度B＝0.10 T不變，改變電流I的大小，測(cè)量相應(yīng)的UH值，記錄數(shù)據(jù)如下表所示．根據(jù)表中數(shù)據(jù)在圖2中畫出UH—I圖線，利用圖線求出該材料的霍爾系數(shù)為______×10－3V·m·A－1·T－1(保留2位有效數(shù)字).

(3)該同學(xué)查閱資料發(fā)現(xiàn)，使半導(dǎo)體薄片中的電流反向再次測(cè)量，取兩個(gè)方向測(cè)量的平均值，可以減小霍爾系數(shù)的測(cè)量誤差，為此該同學(xué)設(shè)計(jì)了如圖3所示的測(cè)量電路，S1，S2均為單刀雙擲開關(guān)，虛線框內(nèi)為半導(dǎo)體薄片(未畫出)．為使電流從Q端流入，P端流出，應(yīng)將S1擲向________(填“a”或“b”)，S2擲向________(填“c”或“d”)．為了保證測(cè)量安全，該同學(xué)改進(jìn)了測(cè)量電路，將一合適的定值電阻串聯(lián)在電路中．在保持其它連接不變的情況下，該定值電阻應(yīng)串聯(lián)在相鄰器件________和________(填器件代號(hào))之間．

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，用氣體壓強(qiáng)傳感器探究氣體等溫變化的規(guī)律，操作步驟如下：

①在注射器內(nèi)用活塞封閉一定質(zhì)量的氣體，將注射器、壓強(qiáng)傳感器、數(shù)據(jù)采集器和計(jì)算機(jī)逐一連接起來(lái)；

②緩慢移動(dòng)活塞至某一位置，待示數(shù)穩(wěn)定后記錄此時(shí)注射器內(nèi)封閉氣體的體積V1和由計(jì)算機(jī)顯示的氣體壓強(qiáng)值p1；

③重復(fù)上述步驟②，多次測(cè)量并記錄；

④根據(jù)記錄的數(shù)據(jù)，作出相應(yīng)圖象，分析得出結(jié)論。

(1)在本實(shí)驗(yàn)操作的過(guò)程中，需要保持不變的量是氣體的__________和__________。

(2)根據(jù)記錄的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，做出了如圖所示的p-V圖。對(duì)圖線進(jìn)行分析，如果在誤差允許范圍內(nèi)，p1、p2、V1、V2之間滿足關(guān)系式__________，就說(shuō)明一定質(zhì)量的氣體在溫度不變時(shí)，其壓強(qiáng)與體積成反比。圖線在V1、V2之間所圍的面積的物理意義表示__________。

(3)在不同溫度環(huán)境下，另一位同學(xué)重復(fù)了上述實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)操作和數(shù)據(jù)處理均正確。環(huán)境溫度分別為T1、T2，且T1>T2。在如圖所示的四幅圖中，可能正確反映相關(guān)物理量之間關(guān)系的是______（選填選項(xiàng)前的字母）。

(4)在相同溫度環(huán)境下，不同小組的同學(xué)均按正確的實(shí)驗(yàn)操作和數(shù)據(jù)處理的方法完成了實(shí)驗(yàn)，并在相同坐標(biāo)標(biāo)度的情況下畫出了壓強(qiáng)與體積的關(guān)系圖線，如圖所示。對(duì)于兩組的圖線并不相同的結(jié)果，他們請(qǐng)教了老師，老師的解釋是由于他們選取的氣體質(zhì)量不同。若4個(gè)小組所選擇的研究對(duì)象的質(zhì)量分別是m1、m2、m3和m4，則由圖可知它們的大小關(guān)系是m1_____m2，m3_____m4（選填“大于”或“小于”）。

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】將一個(gè)半球體置于水平地面上，半球的中央有一光滑小孔，上端有一光滑的小滑輪，柔軟光滑的輕繩繞過(guò)滑輪，兩端分別系有質(zhì)量為、的物體(兩物體均可看成質(zhì)點(diǎn)，m2懸于空中)時(shí)，整個(gè)裝置處于靜止?fàn)顟B(tài)，如圖所示。已知此時(shí)與半球體的球心O的連線與水平方向成53°角(sin53°=0.8，cos53°=0.6)，與半球面的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.5，并假設(shè)所受到的最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力。則在整個(gè)裝置處于靜止的前提下，下列說(shuō)法正確的是

A.無(wú)論的比值如何，地面對(duì)半球體的摩擦力都為零

B.當(dāng)時(shí)，半球體對(duì)的摩擦力垂直于圖中的虛線向上

C.當(dāng)時(shí)，半球體對(duì)的摩擦力的方向垂直于圖中的虛線向下

D.當(dāng)時(shí)，半球體對(duì)的摩擦力的方向垂直于圖中的虛線向上

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖甲所示，一條電場(chǎng)線與Ox軸重合，取O點(diǎn)電勢(shì)為零，Ox方向上各點(diǎn)的電勢(shì)隨x變化的情況如圖乙所示。若在O點(diǎn)由靜止釋放一電子，電子僅受電場(chǎng)力的作用，則( )

A. 電子將沿Ox軸負(fù)方向運(yùn)動(dòng)

B. 電子的電勢(shì)能將增大

C. 電子運(yùn)動(dòng)的加速度恒定

D. 電子運(yùn)動(dòng)的加速度先減小后增大

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