【題目】某同學(xué)用頻閃照相法來(lái)研究小球的落體運(yùn)動(dòng)，用頻閃照相機(jī)在同一底片上多次曝光，得到了圖(a)中1、2、3、4……所示的小球運(yùn)動(dòng)過(guò)程中每次曝光的位置，頻閃照相機(jī)的頻閃周期為T。其中小球位于位置2、3、4時(shí)球心到小球位于位置1時(shí)球心的距離分別為x1、x2、x3。

(1)用游標(biāo)卡尺(主尺的最小分度為1mm)測(cè)量小球的直徑，示數(shù)如圖(b)所示，其讀數(shù)為________cm。

(2)小球位于位置2時(shí)的速度為________；小球下落時(shí)的加速度大小為________。

(3)如果計(jì)算出小球的加速度小于當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣�，則可能的原因是__________________________________________________。

【答案】0.960 （或） 存在空氣阻力

【解析】

(1)[1]主尺讀數(shù)為0.9cm，游標(biāo)尺讀數(shù)為0.05×12mm，因而小球的直徑為0.960cm

(2)[2]小球位于位置2時(shí)的速度大小為

v=

[3]根據(jù)

(x2－x1)－x1=aT2

可得小球下落時(shí)的加速度大小為

a=

或者根據(jù)

(x3－x2)－(x2－x1)=aT2

可得小球下落時(shí)的加速度大小為

a=

(3)[4]由于存在空氣阻力，小球下落的加速度小于當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣?/span>.

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】如圖所示的兩電路中，當(dāng)a、b兩端與e、f兩端分別加上220 V的交流電壓時(shí)，測(cè)得c、d間與g、h間的電壓均為110 V。若分別在c、d與g、h的兩端加上110 V的交流電壓，則a、b間與e、f間的電壓分別為（ ）

A. 220 V，220 V B. 220 V，110 V

C. 110 V，110 V D. 220 V，0

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中放置一個(gè)邊長(zhǎng)為1m、電阻為0.5Ω的單匝正方形導(dǎo)線框，線框平面與磁場(chǎng)垂直，磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小按B=(1+2t)T隨時(shí)間變化，則（ ）

A.線框中的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)逐漸增大

B.線框中的感應(yīng)電流大小始終為4A

C.t=ls時(shí)線框受到的磁場(chǎng)力為12N

D.t=ls時(shí)穿過(guò)線框的磁通量為3Wb

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖是某交流發(fā)電機(jī)產(chǎn)生的交變電流的圖象,根據(jù)圖象可以判定( )

A. 此交變電流的頻率為5Hz

B. 該交變電流的電壓瞬時(shí)值的表達(dá)式為u=12sin10πt(V)

C. 將標(biāo)有“12V3W”的燈泡接在此交流電源上，燈泡可以正常發(fā)光

D. 圖象上對(duì)應(yīng)的0.1s時(shí)刻，發(fā)電機(jī)中的線圈剛好轉(zhuǎn)至中性面

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，單匝矩形閉合導(dǎo)線框全部處于水平方向的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，線框面積為，電阻為。線框繞與邊重合的豎直固定轉(zhuǎn)軸以角速度從中性面開(kāi)始勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，線框轉(zhuǎn)過(guò)時(shí)的感應(yīng)電流為，下列說(shuō)法正確的是（ ）

A. 線框中感應(yīng)電流的有效值為

B. 線框轉(zhuǎn)動(dòng)過(guò)程中穿過(guò)線框的磁通量的最大值為

C. 從中性面開(kāi)始轉(zhuǎn)過(guò)的過(guò)程中，通過(guò)導(dǎo)線橫截面的電荷量為

D. 線框轉(zhuǎn)一周的過(guò)程中，產(chǎn)生的熱量為

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，甲圖中AB是某孤立點(diǎn)電荷的一條電場(chǎng)線，乙圖為該電場(chǎng)線上a、b兩點(diǎn)的試探電荷所受電場(chǎng)力大小與其電荷量的關(guān)系圖像，a、b兩點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度及電勢(shì)分別為Ea、Eb和φa、φb。下列判定正確的是（ ）

A.點(diǎn)電荷帶正電，在A側(cè)，φa>φb，Ea>Eb

B.點(diǎn)電荷帶正電，在B側(cè)，φa<φb，Ea<Eb

C.點(diǎn)電荷帶負(fù)電，在A側(cè)，φa<φb，Ea>Eb

D.點(diǎn)電荷帶負(fù)電，在B側(cè)，φa<φb，Ea<Eb

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，在第一象限內(nèi)有沿y軸負(fù)方向的電場(chǎng)強(qiáng)度大小為E的勻強(qiáng)電場(chǎng)．在第二象限中，半徑為R的圓形區(qū)域內(nèi)存在垂直紙面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，圓形區(qū)域與x、y軸分別相切于A、C兩點(diǎn)．在A點(diǎn)正下方有一個(gè)粒子源P，P可以向x軸上方各個(gè)方向射出速度大小均為v0、質(zhì)量為m、電荷量為＋q的帶電粒子(重力不計(jì)，不計(jì)粒子間的相互作用)，其中沿y軸正向射出的帶電粒子剛好從C點(diǎn)垂直于y軸進(jìn)入電場(chǎng)．

(1)求勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小B.

(2)求帶電粒子到達(dá)x軸時(shí)的橫坐標(biāo)范圍和帶電粒子到達(dá)x軸前運(yùn)動(dòng)時(shí)間的范圍．

(3)如果將第一象限內(nèi)的電場(chǎng)方向改為沿x軸負(fù)方向，分析帶電粒子將從何處離開(kāi)磁場(chǎng)，可以不寫出過(guò)程．

【答案】(1) (2)x的范圍，t的范圍 (3)從A點(diǎn)正上方的D點(diǎn)離開(kāi)磁場(chǎng)

【解析】試題分析:由題設(shè)條件，從A點(diǎn)沿y軸正方向射出的帶電粒子剛好從C點(diǎn)垂直于y軸進(jìn)入電場(chǎng)，由幾何關(guān)系知道它做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的半徑為R，再由洛侖茲力提供向心力可以求得磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小；由于所有粒子做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的半徑等于磁場(chǎng)圓的半徑，可以證明：沿不同方向進(jìn)入磁場(chǎng)的帶電粒子離開(kāi)磁場(chǎng)時(shí)方向均沿x軸正方向進(jìn)入電場(chǎng)，之后做類平拋運(yùn)動(dòng)，顯然運(yùn)動(dòng)時(shí)間最長(zhǎng)的帶電粒子是從D點(diǎn)水平射出的粒子，由類平拋運(yùn)動(dòng)運(yùn)動(dòng)規(guī)律就能求出打在x軸的最遠(yuǎn)點(diǎn)；若將第一象限的電場(chǎng)改為沿x軸負(fù)方向，則粒子從磁場(chǎng)水平射出后做勻減速直線運(yùn)動(dòng)至速度為零，再沿x軸負(fù)方向做勻加速直線運(yùn)動(dòng)進(jìn)入磁場(chǎng)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，由于速度方向反向，則粒子所受洛侖茲力反向，最后從D點(diǎn)射出磁場(chǎng).

(1)帶電粒子在磁場(chǎng)中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，從A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到C點(diǎn)的過(guò)程中帶電粒子的運(yùn)動(dòng)軌跡為個(gè)圓弧，軌跡半徑r=R

由，得

(2)沿不同方向進(jìn)入磁場(chǎng)的帶電粒子離開(kāi)磁場(chǎng)時(shí)的速度大小均為v0，方向均平行于x軸，其臨界狀態(tài)為粒子從D點(diǎn)沿x軸正方向離開(kāi)磁場(chǎng)

分析粒子從D點(diǎn)離開(kāi)磁場(chǎng)的情況，粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)間為，得

從D點(diǎn)平行于x軸運(yùn)動(dòng)至y軸的時(shí)間

在第一象限內(nèi)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，粒子做類平拋運(yùn)動(dòng)，設(shè)運(yùn)動(dòng)時(shí)間為t3，則，，

解得，

則

帶電粒子到達(dá)x軸時(shí)的橫坐標(biāo)范圍為

到達(dá)x軸前運(yùn)動(dòng)時(shí)間的范圍

(3)將第一象限內(nèi)的電場(chǎng)方向改為沿x軸負(fù)方向時(shí)，帶電粒子將從A點(diǎn)正上方的D點(diǎn)離開(kāi)磁場(chǎng)。

【點(diǎn)睛】本題的關(guān)鍵點(diǎn)是帶電粒子做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的半徑恰與磁場(chǎng)圓的半徑相等，可以證明兩圓心與兩交點(diǎn)構(gòu)成菱形，所以兩對(duì)邊平行，從而離開(kāi)磁場(chǎng)中速度方向水平向右．這也是磁聚焦的大原理。

【題型】解答題
【結(jié)束】
94

【題目】下列說(shuō)法正確的是________．

A．在完全失重的情況下，氣體的壓強(qiáng)為零

B．液體表面張力產(chǎn)生的原因是液體表面層分子較稀疏，分子間的引力大于斥力

C．當(dāng)兩分子間距離大于平衡位置的間距時(shí)，分子間的距離越大，分子勢(shì)能越小

D．水中氣泡上浮過(guò)程中，氣泡中的氣體在單位時(shí)間內(nèi)與氣泡壁單位面積碰撞的分子數(shù)減小

E．不可能利用高科技手段將散失在環(huán)境中的內(nèi)能重新收集起來(lái)加以利用而不引起其他變化

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，在直角坐標(biāo)系區(qū)域內(nèi)有沿y軸正方向的勻強(qiáng)電場(chǎng)，右側(cè)有一個(gè)以點(diǎn)O1（3L，0）為圓心、半徑為L的圓形區(qū)域，圓形區(qū)域與x軸的交點(diǎn)分別為M、N。現(xiàn)有一質(zhì)量為m，電荷量為e的電子，從y軸上的A點(diǎn)以速度v0沿x軸正方向射入電場(chǎng)，飛出電場(chǎng)后從M點(diǎn)進(jìn)入圓形區(qū)域，速度方向與x軸夾角為30°。整個(gè)圓形區(qū)域內(nèi)有磁感應(yīng)強(qiáng)度大小相等的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，2L到3L之間垂直紙面向外，3L到4L之間垂直紙面向內(nèi)。電子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)一段時(shí)間后恰好從N點(diǎn)飛出，速度方向與x軸夾角也為30°，電子的重力忽略不計(jì)。求：

(1)電子飛出勻強(qiáng)電場(chǎng)時(shí)速度的大�。�

(2)勻強(qiáng)電場(chǎng)場(chǎng)強(qiáng)的大��；

(3)磁感應(yīng)強(qiáng)度大小及電子從A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到N點(diǎn)的總時(shí)間。

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，同一豎直平面內(nèi)的光滑軌道，是由一斜直軌道和一段由細(xì)圓管彎成的圓形軌道連接而成，斜直軌道的底端與圓形軌道相切。圓形軌道半徑為R（細(xì)圓管內(nèi)徑遠(yuǎn)小于R），A是圓形軌道的最低點(diǎn)，B是圓形軌道的最高點(diǎn)，O是圓形軌道的圓心�，F(xiàn)有一質(zhì)量為m的小球從斜直軌道上某處由靜止開(kāi)始下滑，進(jìn)入細(xì)圓管內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng)。忽略機(jī)械能損失，重力加速度用g表示。試求：

（1）若小球從距地面高2R處下滑，小球到達(dá)A點(diǎn)的速度大�。�

（2）若小球到達(dá)B點(diǎn)時(shí)速度大小為，小球下落的高度應(yīng)是圓形軌道半徑的多少倍；

（3）若小球通過(guò)圓形軌道最高點(diǎn)B時(shí)，對(duì)管壁的壓力大小為0.5mg，小球下落的高度應(yīng)是圓形軌道半徑R的多少倍。

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