【題目】如圖所示,在足夠大的絕緣光滑水平桌面上建立平面直角坐標(biāo)系,XOY坐標(biāo)系內(nèi)有垂直于桌面向下的范圍足夠大的勻強(qiáng)磁場,一、四象限內(nèi)磁感應(yīng)強(qiáng)度為2B,二、三象限內(nèi)磁感應(yīng)強(qiáng)度為B。現(xiàn)有a、b兩個完全相同的金屬小球,可視為質(zhì)點,質(zhì)量均為m,電量分別為+6q、-2q,分別從x軸上兩點先后以垂直于x軸的水平速度射入第三和第四象限,其中b球入射速度為2v,a球第一次到達(dá)y軸時速度方向與y軸正向成60°角且恰好與第一次到達(dá)y軸的b球發(fā)生正碰,碰撞點記為H,碰后兩球粘在一起繼續(xù)運(yùn)動,忽略兩個小球之間的庫侖力。求:

1a球第一次到達(dá)y軸所用時間;

2a球射入磁場時的速度大小;

3a、b球碰后第五次通過y軸所用時間及此時距碰撞點H的距離。

【答案】(1)(2)3v(3);H點下方

【解析】

(1)經(jīng)分析可知a球第一次到達(dá)Y軸時。速度偏轉(zhuǎn)角為120°,即軌跡圓圓心角為120°,所用時間:

可得

可得

由①~⑤,可得

(2)經(jīng)分析可知:a、b兩球在H點相碰之前,做勻速圓周運(yùn)動的軌跡圓半徑

可得

(3)ab兩球在H點相碰前后,應(yīng)用動量守恒定律

m3v-m2v=2mv

解得

方向與Y軸正方向成60°角(即碰撞前瞬間a球的速度方向)

碰撞后,兩個小球粘在一起,所帶電量變?yōu)?/span>+4q

在第四象限內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動時半徑為

;

周期為

在第三象限內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動時的半徑為

周期為

由幾何關(guān)系可知:

兩球碰撞后,第五次次經(jīng)過Y軸所用的時間

此時,兩球在H點下方,距離為

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,一根質(zhì)量為M、長為L的銅管放置在水平桌面上,現(xiàn)讓一塊質(zhì)量為m、可視為質(zhì)點的釹鐵硼強(qiáng)磁鐵從銅管上端由靜止下落,強(qiáng)磁鐵在下落過程中不與銅管接觸,在此過程中(

A.桌面對銅管的支持力一直為Mg

B.銅管和強(qiáng)磁鐵組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒

C.銅管中沒有感應(yīng)電流

D.強(qiáng)磁鐵下落到桌面的時間

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】下列有關(guān)熱力學(xué)現(xiàn)象和規(guī)律的描述正確的是

A. 液體表面張力的方向與液面垂直并指向液體內(nèi)部

B. 一定質(zhì)量的氣體,在體積不變時,氣體分子每秒與器壁平均碰撞次數(shù)隨著溫度的降低而減小

C. 用熱針尖接觸金屬表面的石蠟,熔解區(qū)域呈圓形,這是晶體各向異性的表現(xiàn)

D. 一定質(zhì)量的理想氣體經(jīng)歷等壓膨脹過程,氣體密度將減小,分子平均動能將增大

E. 熱量能夠自發(fā)地從高溫物體傳遞到低溫物體,但不能自發(fā)地從低溫物體傳遞到高溫物體

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】有一如圖所示的裝置,輕繩上端系在豎直桿的頂端O點,下端P連接一個小球(小球可視為質(zhì)點),輕彈簧一端通過鉸鏈固定在桿的A點,另一端連接在P點,整個裝置可以在外部驅(qū)動下繞OA軸旋轉(zhuǎn)。剛開始時,整個裝置處于靜止?fàn)顟B(tài),彈簧處于水平方向,F(xiàn)在讓桿從靜止開始緩慢加速轉(zhuǎn)動,整個過程中,繩子一直處于拉伸狀態(tài),彈簧始終在彈性限度內(nèi),忽略一切摩擦和空氣阻力。已知:OA=4m,OP=5m,小球質(zhì)量m=1kg,彈簧原長l=5m,重力加速度g10m/2。求:

(1)彈簧的勁度系數(shù)k;

(2)當(dāng)彈簧彈力為零時,整個裝置轉(zhuǎn)動的角速度ω。

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,足夠長的斜面MN與水平方向夾角為45°,位于豎直平面內(nèi)有范圍足夠大且垂直向外、磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場中,現(xiàn)有一質(zhì)量為m、電量為+q的粒子,沿紙面內(nèi)以初速度v0P點水平向右射出,經(jīng)過一段時間后,恰好打在MN上的Q點,不計粒子的重力,則(

A.PQ所用時間為

B.若增大速度v0,則粒子打到斜面的時間變長

C.若粒子以速度v0豎直向上從P點射出,則粒子一定打到Q

D.若在P點向MN右側(cè)沿紙面不同方向發(fā)射速率為v0的粒子,則粒子打在MN區(qū)域的長度為

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,光滑、平行的金屬軌道分水平段(左端接有阻值為R的定值電阻)和半圓弧段兩部分,兩段軌道相切于NN點,圓弧的半徑為r,兩金屬軌道間的寬度為d,整個軌道處于磁感應(yīng)強(qiáng)度為B,方向豎直向上的勻強(qiáng)磁場中.質(zhì)量為m、長為d、電阻為R的金屬細(xì)桿置于框架上的MM處,MNr.t0時刻,給金屬細(xì)桿一個垂直金屬細(xì)桿、水平向右的初速度v0,之后金屬細(xì)桿沿軌道運(yùn)動,在tt1時刻,金屬細(xì)桿以速度v通過與圓心等高的PP;在tt2時刻,金屬細(xì)桿恰好通過圓弧軌道的最高點,金屬細(xì)桿與軌道始終接觸良好,軌道的電阻和空氣阻力均不計,重力加速度為g.以下說法正確的是(  )

A. t0時刻,金屬細(xì)桿兩端的電壓為Bdv0

B. tt1時刻,金屬細(xì)桿所受的安培力為

C. t0tt1時刻,通過金屬細(xì)桿橫截面的電量為

D. t0tt2時刻,定值電阻R產(chǎn)生的焦耳熱為

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】半徑為R的玻璃圓柱體,截面如圖所示,圓心為O,在同一截面內(nèi),兩束相互垂直的單色光射向圓柱面的AB兩點,其中一束沿AO方向,∠AOB30°,若玻璃對此單色光的折射率n

(1)試作出兩條光線從射入到第一次射出的光路途徑,并求出B光第一次射出圓柱面時的折射角(當(dāng)光線射向柱面時,如有折射光線則不考慮反射光線)

(2)求兩條光線經(jīng)圓柱體后第一次射出的光線的交點(或延長線的交點)A點的距離.

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】飛鏢運(yùn)動于十五世紀(jì)興起于英格蘭,二十世紀(jì)初,成為人們?nèi)粘P蓍e的必備活動。一般打飛鏢的靶上共標(biāo)有10環(huán),第10環(huán)的半徑最小,F(xiàn)有一靶的第10環(huán)的半徑為1cm,第9環(huán)的半徑為2cm……以此類推,若靶的半徑為10cm,在進(jìn)行飛鏢訓(xùn)練時目,當(dāng)人離靶的距離為5m,將飛鏢對準(zhǔn)第10環(huán)中心以水平速度v投出,g10m/s2。則下列說法正確的是( )

A. 當(dāng)v≥50m/s時,飛鏢將射中第8環(huán)線以內(nèi)

B. 當(dāng)v=50m/s時,飛鏢將射中第6環(huán)線

C. 若要擊中第10環(huán)的線內(nèi),飛鏢的速度v至少為50 m/s

D. 若要擊中靶子,飛鏢的速度v至少為50 m/s

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,圓筒形容器A、B用細(xì)而短的管連接,活塞F與容器A的內(nèi)表面緊密接觸,且不計摩擦。初始K關(guān)閉,A中有溫度為T0的理想氣體,B內(nèi)為真空,整個系統(tǒng)對外絕熱,F(xiàn)向右緩慢推動活塞F,直到A中氣體的體積與B的容積相等時,氣體的溫度變?yōu)?/span>T1,則此過程中氣體內(nèi)能將________(填“變大”、“不變”、“變小”)。然后固定活塞不動,將K打開,使A中的氣體緩慢向B擴(kuò)散,平衡后氣體的溫度變?yōu)?/span>T2,那么T2________T1(填“>”、“=”、“<”)。

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