17.如圖所示,光滑的水平桌面處在方向豎直向下磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,桌面上平放著一根長(zhǎng)為L(zhǎng)一端開口、內(nèi)壁光滑的絕緣細(xì)管,細(xì)管封閉端靜止一帶電量為q的帶電小球,小球直徑略小于管的直徑,細(xì)管的中心軸線沿y軸方向.在水平拉力作用下,細(xì)管沿x軸方向以速度v做勻速運(yùn)動(dòng).求帶電小球在離開細(xì)管前的運(yùn)動(dòng)過程中,細(xì)管對(duì)小球的沖量.

分析 小球在沿x軸方向上做勻速直線運(yùn)動(dòng),根據(jù)左手定則知小球在沿y軸方向受到洛倫茲力,小球在y軸方向上做加速運(yùn)動(dòng).在y軸方向一旦有速度,在x軸方向也會(huì)受到洛倫茲力,洛倫茲力與管壁對(duì)小球的彈力相等,根據(jù)動(dòng)量定理求解

解答 解:在x軸方向上的速度不變,則在y軸方向上受到大小一定的洛倫茲力,根據(jù)牛頓第二定律,小球的加速度不變a=$\frac{qvB}{m}$.
由運(yùn)動(dòng)學(xué)公式有:L=$\frac{1}{2}$ at2
速度vy=at
管子在水平方向受到拉力和球?qū)茏拥膹椓,球(qū)茏拥膹椓Υ笮〉扔谇蛟趚軸方向受到的洛倫茲力大小,根據(jù)I=Ft=mvy-0,聯(lián)立解得:
I=$\sqrt{2qvBml}$:
答:細(xì)管對(duì)小球的沖量$\sqrt{2qvBml}$

點(diǎn)評(píng) 本題中小球做類平拋運(yùn)動(dòng),其研究方法與平拋運(yùn)動(dòng)類似.小球在y軸方向受到洛倫茲力做勻加速直線運(yùn)動(dòng),在x軸方向受洛倫茲力與彈力平衡.根據(jù)動(dòng)量定理求解

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:多選題

7.下列說法正確的是( 。
A.波源沿直線勻速靠近一靜止接收者,則接收到波信號(hào)的頻率會(huì)比波源頻率高
B.拍攝玻璃櫥窗內(nèi)的物品時(shí),往往在鏡頭前加一個(gè)偏振片以增加透射光的強(qiáng)度
C.光的衍射現(xiàn)象是光波相互疊加的結(jié)果
D.露珠呈現(xiàn)的彩色是光的反射現(xiàn)象
E.全息照片用激光來拍攝,主要是利用了激光的相干性

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科目:高中物理 來源: 題型:解答題

8.某實(shí)驗(yàn)小組采用如圖甲所示的裝置研究“小車運(yùn)動(dòng)變化規(guī)律”,打點(diǎn)計(jì)時(shí)器工作頻率為50Hz.
實(shí)驗(yàn)的部分步驟如下:
a.將木板的左端墊起,以平衡小車的摩擦力;
b.在小車中放入砝碼,以確保小車及車中砝碼總質(zhì)量遠(yuǎn)大于鉤碼質(zhì)量,紙帶穿過打點(diǎn)計(jì)時(shí)器,連在小車后端,用細(xì)線連接小車和鉤碼;
c.將小車停在打點(diǎn)計(jì)時(shí)器附近,接通電源,釋放小車,小車拖動(dòng)紙帶,打點(diǎn)計(jì)時(shí)器在紙帶上打下一系列的點(diǎn),斷開電源;
d.改變鉤碼或小車中砝碼的質(zhì)量,更換紙帶,重復(fù)b、c的操作
(1)設(shè)鉤碼質(zhì)量為m1、砝碼和小車總質(zhì)量為m2,重力加速度為g,則小車的加速度為:a=$\frac{{m}_{1}g}{{m}_{2}}$(用題中所給字母表示);
(2)圖乙是某次實(shí)驗(yàn)中得到的一條紙帶,在紙帶上以相同的時(shí)間間隔取計(jì)數(shù)點(diǎn)O、A、B、C、D和E,讀出各計(jì)數(shù)點(diǎn)對(duì)應(yīng)的刻度x,通過計(jì)算得到各計(jì)數(shù)點(diǎn)到O的距離s以及對(duì)應(yīng)時(shí)刻小車的瞬時(shí)速度v,該實(shí)驗(yàn)小組繪制出△v2-s圖線如圖丙示,來分析運(yùn)動(dòng)規(guī)律(其中△v2=v2-v02,v是各計(jì)數(shù)點(diǎn)對(duì)應(yīng)時(shí)刻小車的瞬時(shí)速度,v0是O點(diǎn)對(duì)應(yīng)時(shí)刻小車的瞬時(shí)速度).則△v2-s圖線的斜率k=2$\frac{{m}_{1}g}{{m}_{1}+{m}_{2}}$(用題中所給字母表示),若發(fā)現(xiàn)該斜率大于理論值,其原因可能是木板左端墊起的過高.

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5.如圖所示,物體放在水平光滑地面上,力F與水平方向成60°夾角且F=20N,物體移動(dòng)了10m,則力F做功大小為100J.

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12.如圖所示,斜面與水平面的夾角為37°,質(zhì)量為4kg的物體A靜止在斜面上,求:
(1)A受到斜面的支持力多大?
(2)若物體B質(zhì)量為3kg,則A受到斜面的摩擦力為多大?方向如何?(sin37°=0.6;cos37°=0.8;g=10N/kg)

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2.如圖所示為氦離子(He+)的能級(jí)示意圖,大量處在n=4的激發(fā)態(tài)的He+,在向較低能級(jí)躍遷的過程中向外發(fā)出光子,并用這些光照射逸出功為3.34eV的鋅板
①這些He+能發(fā)出6種不同頻率的光,其中有5種頻率的光能使鋅板發(fā)生光電效應(yīng).
②發(fā)生光電效應(yīng)時(shí)鋅板表面逸出光電子的最大初動(dòng)能為47.66eV.

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科目:高中物理 來源: 題型:多選題

9.電阻R和電動(dòng)機(jī)M串聯(lián)接到電路中,如圖所示,已知電阻R跟電動(dòng)機(jī)線圈的電阻值相等,電鍵接通后,電動(dòng)機(jī)正常工作.設(shè)電阻R和電動(dòng)機(jī)M兩端的電壓分別為U1和U2.經(jīng)過時(shí)間t,電流通過電阻R做功為W1,產(chǎn)生熱量為Q1,電流通過電動(dòng)機(jī)做功為W2,產(chǎn)生熱量為Q2,則有(  )
A.U1<U2B.Q1=Q2C.W1=W2D.W1<W2

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6.下列說法正確的是( 。
A.質(zhì)量相同時(shí),0℃水的內(nèi)能比0℃冰的內(nèi)能大
B.熱量不可能由低溫物體傳遞到高溫物體
C.外界對(duì)物體做功,物體的內(nèi)能一定增加
D.第一類水動(dòng)機(jī)違反了能量守恒定律
E.第二類水動(dòng)機(jī)不能制成,說明自然界中涉及熱現(xiàn)象的宏觀過程都具有方向性

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7.如圖,一帶正電的點(diǎn)電荷P固定于半徑為l的半圓形光滑軌道外側(cè),與軌道左端和最低點(diǎn)的距離均為l,軌道固定,有一質(zhì)量為m,帶負(fù)電小球Q從軌道左端靜止滑下,則( 。
A.小球運(yùn)動(dòng)到軌道最低點(diǎn)的速度v>$\sqrt{2gl}$
B.小球運(yùn)動(dòng)到軌道最低點(diǎn)時(shí)對(duì)軌道的壓力為3mg
C.小球?qū)⑦\(yùn)動(dòng)到半圓形軌道右端最高點(diǎn)
D.從開始到第一次經(jīng)過最低點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)過程中,電場(chǎng)力對(duì)小球先做正功后做負(fù)功

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