題目列表(包括答案和解析)
(14分)如圖所示,平面直角坐標系xoy內(nèi),在x0的區(qū)域內(nèi)分布著勻強電場,其等勢線如圖中虛線所示(相鄰等勢面間的距離相等)。在A點源源不斷的產(chǎn)生速率為零、質(zhì)量為m、電荷量為+q的粒子,經(jīng)電場加速后從O點進入一個圓形的勻強磁場區(qū),其磁感應(yīng)強度為B,方向垂直紙面向里,其半徑為R
,直徑OB在x軸上。在x=4R處有一個垂直x軸很大的光屏,與x軸的交點為C,粒子打在光屏上可出現(xiàn)亮點。設(shè)粒子的重力不計.A點所在的等勢面電勢為零,D點的電勢為。
(1)試證明帶電粒子沿半徑方向離開磁場;
(2)求從A點產(chǎn)生的粒子經(jīng)電場和磁場后,打在光屏上的位置。
(3)若將圓形磁場區(qū)以O(shè)點為軸,整體逆時針將OB緩慢轉(zhuǎn)過90°(與y軸重合),求此過程中粒子打在光屏上的點距C點的最遠距離。
(14分) 如圖所示,水上滑梯由斜槽AB和水平槽BC構(gòu)成,AB與BC圓滑連接,斜槽的豎直高度,BC面高出水面的距離。一質(zhì)量m=50kg的游戲者從滑梯頂端A點由靜止滑下,取10m/s2。
(1)若忽略游戲者下滑過程中受到的一切阻力,求游戲者從斜槽頂端A點由靜止滑下到斜槽底端B點的速度大;
(2)若由于阻力的作用,游戲者從滑梯頂端A點由靜止滑下到達滑梯末端C點時的速度大小=15m/s,求這一過程中游戲者克服阻力做的功;
(3)若游戲者滑到滑梯末端C點以=15m/s的速度水平飛出,求他從C點水平飛出到落入水中時,他在空中運動過程中水平方向的位移。
(14分)一質(zhì)量為m、帶電荷量為+q的小球以水平初速度v0進入豎直向上的勻強電場中,如圖12甲所示.今測得小球進入電場后在豎直方向下降的高度y與水平方向的位移x之間的關(guān)系如圖12乙所示.根據(jù)圖乙給出的信息,(重力加速度為g)求:
(1)勻強電場場強的大小;
(2)小球從進入勻強電場到下降h高度的過程中,電場力做的功;
(3)小球在h高度處的動能.
(14分)一探險隊在探險時遇到一山溝,山溝的一側(cè)OA豎直,另一側(cè)的坡面OB呈拋物線形狀,與一平臺BC相連,如圖所示。已知山溝豎直一側(cè)OA的高度為2h,平臺離溝底h高處,C點離豎直O(jiān)A的水平距離為2h。以溝底的O點為原點建立坐標系xOy,坡面的拋物線方程為y=x2/2h。質(zhì)量為m的探險隊員從山溝的豎直一側(cè),沿水平方向跳向平臺。人視為質(zhì)點,忽略空氣阻力,重力加速度為g。求:
(1)若探險隊員以速度v0水平跳出時,掉在坡面OB的某處,則他在空中運動的時間為多少?
(2)為了能跳在平臺上,他的初速度應(yīng)滿足什么條件?請計算說明。
(3)若已知探險隊員水平跳出,剛到達OBC面的動能Ek=1.55mgh,則他跳出時的水平速度可能為多大?
(14分)一探險隊在探險時遇到一山溝,山溝的一側(cè)OA豎直,另一側(cè)的坡面OB呈拋物線形狀,與一平臺BC相連,如圖所示。已知山溝豎直一側(cè)OA的高度為2h,平臺離溝底h高處,C點離豎直O(jiān)A的水平距離為2h。以溝底的O點為原點建立坐標系xOy,坡面的拋物線方程為y=x2/2h。質(zhì)量為m的探險隊員從山溝的豎直一側(cè),沿水平方向跳向平臺。人視為質(zhì)點,忽略空氣阻力,重力加速度為g。求:
(1)若探險隊員以速度v0水平跳出時,掉在坡面OB的某處,則他在空中運動的時間為多少?
(2)為了能跳在平臺上,他的初速度應(yīng)滿足什么條件?請計算說明。
(3)若已知探險隊員水平跳出,剛到達OBC面的動能Ek=1.55mgh,則他跳出時的水平速度可能為多大?
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