【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(xiàn)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(xiàn)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(xiàn)斷裂前瞬間拉力的大。
(3)ON間的距離.

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

帶入數(shù)據(jù)求得小球在O點(diǎn)速度為:vo=2m/s ②


(2)解: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:

f=Bvoq ④

②③④聯(lián)立得:T=8.2N ⑤


(3)解: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 t= = s=0.8s ⑦

ON間距離

答:小球運(yùn)動(dòng)到O點(diǎn)時(shí)的速度大小為2m/s,懸線(xiàn)斷裂前瞬間拉力的大小為8.2N,ON間的距離為3.2m


【解析】(1)由A→O的過(guò)程,小球受重力、繩的拉力、電場(chǎng)力和洛倫茲力,繩的拉力和洛倫茲力均與運(yùn)動(dòng)方向垂直不做功,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.(2)小球由A→O的過(guò)程做圓周運(yùn)動(dòng),在最低點(diǎn),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。3)懸線(xiàn)斷裂后,沿電場(chǎng)方向小球做勻減速直線(xiàn)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O→N的時(shí)間,繼而求出ON間的距離.
【考點(diǎn)精析】本題主要考查了向心力和洛倫茲力的相關(guān)知識(shí)點(diǎn),需要掌握向心力總是指向圓心,產(chǎn)生向心加速度,向心力只改變線(xiàn)速度的方向,不改變速度的大;向心力是根據(jù)力的效果命名的.在分析做圓周運(yùn)動(dòng)的質(zhì)點(diǎn)受力情況時(shí),千萬(wàn)不可在物體受力之外再添加一個(gè)向心力;洛倫茲力始終垂直于v的方向,所以洛倫茲力一定不做功才能正確解答此題.

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】(1)某同學(xué)做探究彈力和彈簧伸長(zhǎng)量的關(guān)系的實(shí)驗(yàn)。圖甲是不掛鉤碼時(shí)彈簧下端指針?biāo)傅臉?biāo)尺刻度,其示數(shù)為7.73 cm;圖乙是在彈簧下端懸掛鉤碼后指針?biāo)傅臉?biāo)尺刻度,此時(shí)彈簧的伸長(zhǎng)量Δl________cm;

(2)本實(shí)驗(yàn)通過(guò)在彈簧下端懸掛鉤碼的方法來(lái)改變彈簧的彈力,關(guān)于此操作,下列選項(xiàng)中規(guī)范的做法是________;(填選項(xiàng)前的字母)

A.逐一增掛鉤碼,記下每增加一只鉤碼后指針?biāo)傅臉?biāo)尺刻度和對(duì)應(yīng)的鉤碼總重

B.隨意增減鉤碼,記下增減鉤碼后指針?biāo)傅臉?biāo)尺刻度和對(duì)應(yīng)的鉤碼總重

(3)圖丙是該同學(xué)描繪的彈簧的伸長(zhǎng)量Δl與彈力F的關(guān)系圖線(xiàn),圖線(xiàn)的AB段明顯偏離直線(xiàn)OA,造成這種現(xiàn)象的主要原因是____________________________。

【答案】 6.93 cm A 鉤碼重力超過(guò)彈簧的彈性限度

【解析】(1)根據(jù)圖乙及刻度尺的讀數(shù)規(guī)則可知:,所以。

(2)在增加鉤碼時(shí),在逐一增掛鉤碼,以防增加太大而超過(guò)彈簧的彈性限度,并記下每增加一只鉤碼后指針?biāo)傅臉?biāo)尺刻度和對(duì)應(yīng)的鉤碼總重,故A正確;

(3)根據(jù)胡克定律可知:在彈性限度內(nèi),F(xiàn)與X成正比,即圖像為過(guò)原點(diǎn)的傾斜的直線(xiàn),如查超出彈性限度,F(xiàn)與X不成正比,故圖像不是過(guò)原點(diǎn)的直線(xiàn)了,即偏離原直線(xiàn)。

點(diǎn)晴:解決本題的關(guān)鍵掌握彈力與彈簧伸長(zhǎng)關(guān)系的實(shí)驗(yàn)步驟。

型】實(shí)驗(yàn)題
結(jié)束】
16

【題目】汽車(chē)以v0=10m/s的速度在水平路面上勻速運(yùn)動(dòng),剎車(chē)后經(jīng)過(guò)2s速度變?yōu)?/span>6m/s,若將剎車(chē)過(guò)程視為勻減速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng),求:

1)從開(kāi)始剎車(chē)起,汽車(chē)6s內(nèi)發(fā)生的位移;

2)汽車(chē)靜止前2s內(nèi)通過(guò)的位移.

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】某同學(xué)在探究彈力和彈簧伸長(zhǎng)的關(guān)系的實(shí)驗(yàn)中,測(cè)得圖中彈簧OC的勁度系數(shù)為500N/m。如圖甲所示,用彈簧OC和彈簧秤ab探究求合力的方法實(shí)驗(yàn)。彈簧OC的一端固定在水平木板上,另一端系上兩根細(xì)繩,細(xì)繩的另一端都有繩套(如圖)。實(shí)驗(yàn)中需用兩個(gè)彈簧秤分別勾住繩套,并互成角度的彈簧OC。

1)某同學(xué)認(rèn)為在此過(guò)程中必須注意以下幾項(xiàng):

A.兩根細(xì)繩必須等長(zhǎng)。

B彈簧OC應(yīng)與兩繩夾角的平分線(xiàn)在同一直線(xiàn)上。

C.在使用彈簧秤時(shí)要注意使彈簧秤與木板平面平行。

其中正確的是________________。(填入相應(yīng)的字母)

2)在保持彈簧伸長(zhǎng)1.00cm不變的條件下,若彈簧秤a、b間夾角為90°,彈簧秤a的讀數(shù)是3.00N(2所示),則彈簧秤b的讀數(shù)應(yīng)為_________N.

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器研究物體的自由落體運(yùn)動(dòng),得到如圖所示的一條紙帶,

①紙帶做______________直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)(選填勻速變速);

②已知交流電源的頻率是 50Hz, A、B 兩點(diǎn)間的時(shí)間間隔為__________ s(選填“0.02”“0.04”);

③測(cè)得 AB7.65cm,BC9.17cm,兩則打B點(diǎn)時(shí)物體的瞬時(shí)速度為____________m/s。

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】如圖所示為用頻閃照相的方法拍到的一個(gè)水平放置的彈簧振子振動(dòng)情況.甲圖是振子靜止在平衡位置的照片,乙圖是振子被拉伸到左側(cè)距平衡位置20mm處,放手后向右運(yùn)動(dòng)1/4周期內(nèi)的頻閃照片.已知頻閃的頻率為10Hz.則振子的振動(dòng)周期為T=______s。該振子3s內(nèi)通過(guò)的路程為________

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】一束初速度不計(jì)的電子在經(jīng)U的加速電壓加速后,在距兩極板等距離處垂直進(jìn)入平行板間的勻強(qiáng)電場(chǎng),如圖所示,若板間距離d,板長(zhǎng)l,偏轉(zhuǎn)電極邊緣到熒光屏的距離為D,偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)只存在于兩個(gè)偏轉(zhuǎn)電極之間.已知電子質(zhì)量為m,電荷量為e,求:

(1)要使電子能從平行板間飛出,兩個(gè)極板上最多能加多大電壓?
(2)電子最遠(yuǎn)能夠打到離熒光屏上中心O點(diǎn)多遠(yuǎn)處?

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】一理想變壓器原、副線(xiàn)圈匝數(shù)比nl:n2=11:5.原線(xiàn)圈與正弦交變電源連接,輸入電壓U如圖所示.副線(xiàn)圈僅接入一個(gè)10Ω的電阻.則( )

A.流過(guò)電阻的電流是20 A
B.與電阻并聯(lián)的電壓表的示數(shù)是100 V
C.變壓器的輸入功率是1×l03W
D.經(jīng)過(guò)1分鐘電阻發(fā)出的熱量是6×103 J

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】如圖所示,實(shí)線(xiàn)是沿x軸傳播的一列簡(jiǎn)諧橫波在t=0時(shí)刻的波形圖,虛線(xiàn)是這列波在t=0.2s時(shí)刻的波形圖.已知該波的波速是0.8m/s,則下列說(shuō)法正確的是( )

A.這列波的波長(zhǎng)是14cm
B.這列波的周期是0.125s
C.這列波可能是沿x軸正方向傳播的
D.t=0時(shí),x=4cm處的質(zhì)點(diǎn)速度沿y軸負(fù)方向

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】“利用雙縫干涉測(cè)定光的波長(zhǎng)”實(shí)驗(yàn)中,雙縫間距d=0.8mm,雙縫到光屏的距離L=0.5m,用某種單色光照射雙縫得到干涉條紋如圖所示,分劃板在圖中A、B位置時(shí)游標(biāo)卡尺讀數(shù)也如圖所示,則:

(1)分劃板在圖中A、B位置時(shí)游標(biāo)卡尺讀數(shù)xA=11.1mm,xB=mm,相鄰兩條紋間距△x=mm;
(2)波長(zhǎng)的表達(dá)式λ=(用△x、L、d表示),該單色光的波長(zhǎng)λ=m;
(3)若改用頻率較高的單色光照射,得到的干涉條紋間距將(填“變大”、“不變”或“變小”).

查看答案和解析>>

同步練習(xí)冊(cè)答案