【題目】如圖所示，水平光滑絕緣軌道AC與豎直平面內(nèi)半徑R=0.4m的光滑絕緣半圓弧形軌道CDN在C點(diǎn)平滑連接，軌道AC上方有三個(gè)與水平面平行的區(qū)域I、Ⅱ和Ⅲ，區(qū)域I的高度為2R，區(qū)域Ⅱ的高度為R/2；豎直線FC左側(cè)空間(包括邊界線FC)區(qū)域I內(nèi)有水平向右的勻強(qiáng)電場(chǎng)E1，區(qū)域Ⅱ和區(qū)域III內(nèi)分別有豎直向上的勻強(qiáng)電場(chǎng)E2和E3(水平邊界線MN上無電場(chǎng))；區(qū)域III內(nèi)還有垂直紙面向里的水平勻強(qiáng)磁場(chǎng)。質(zhì)量m=3.56×10-5kg、帶電量為q=+8.0×10-6C的小球從A點(diǎn)靜止釋放，經(jīng)過L=5m從C點(diǎn)進(jìn)入半圓弧形軌道并恰能通過N點(diǎn)，之后在電場(chǎng)E2的作用下進(jìn)入?yún)^(qū)域II，小球在區(qū)域Ⅲ內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，最終小球能回到區(qū)域I。重力加速度g取10m/s2。

(1)勻強(qiáng)電場(chǎng)E1和E3的場(chǎng)強(qiáng)大��；

(2)如果E2=10E1，小球恰好落到水平軌道AC上的A點(diǎn)，勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大小。

【答案】（1）8.9V/m，4.45V/m；（2）5T；

【解析】（1）小球恰好能通過N點(diǎn)，由牛頓第二定律得

對(duì)小球從A到D的過程中運(yùn)用動(dòng)能定理：

解得：

又因?yàn)樾∏蛟趨^(qū)域III中做圓周運(yùn)動(dòng)，則

（2）小球的整個(gè)運(yùn)動(dòng)圖像如圖所示：

小球在區(qū)域II內(nèi)將做平拋運(yùn)動(dòng),

由以上公式可求得： ，且與水平方向的夾角為 ，小球在區(qū)域III內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)

在邊界上通過的水平位移為 由勻速圓周運(yùn)動(dòng)的對(duì)稱性可得

當(dāng)小球再回到區(qū)域I后再豎直方向做自由落體運(yùn)動(dòng)，在水平方向做勻減速運(yùn)動(dòng)，水平速度為 ,設(shè)水平位移為

解得：B=5T

本題答案是：(1) ， (2)

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：

【題目】一個(gè)矩形線圈在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中轉(zhuǎn)動(dòng)，產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)e=220sin100πt V，則（ ）

A. 交流電的頻率是100π Hz B. t=0時(shí)，線圈位于中性面

C. 交流電的周期是0.02s D. t="0.05" s時(shí)，e有最大值

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，兩根相距為l的平行直導(dǎo)軌ab、cd，b、d間連有一固定電阻R，導(dǎo)軌電阻可忽略不計(jì)．MN為放在ab和cd上的一導(dǎo)體桿，與ab垂直，其電阻也為R.整個(gè)裝置處于勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小為B，磁場(chǎng)方向垂直于導(dǎo)軌所在平面(指向圖中紙面內(nèi))．現(xiàn)對(duì)MN施力使它沿導(dǎo)軌方向以速度v(如圖)做勻速運(yùn)動(dòng)．令U表示MN兩端電壓的大小，則(　　)

A. U＝ Blv，流過固定電阻R的感應(yīng)電流由b到d

B. U＝ Blv，流過固定電阻R的感應(yīng)電流由d到b

C. U＝Blv，流過固定電阻R的感應(yīng)電流由b到d

D. U＝Blv，流過固定電阻R的感應(yīng)電流由d到b

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】某同學(xué)利用重物自由下落來做“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”的實(shí)驗(yàn)裝置如圖甲所示．

（1）請(qǐng)指出實(shí)驗(yàn)裝置甲中存在的明顯錯(cuò)誤：__________．

（2）進(jìn)行實(shí)驗(yàn)時(shí)，為保證測(cè)量的重物下落時(shí)初速度為零，應(yīng)__________（選填“A”或“B”）．

A．先接通電源，再釋放紙帶

B．先釋放紙帶，再接通電源

（3）根據(jù)打出的紙帶，選取紙帶上連續(xù)打出的、、、四個(gè)點(diǎn)如圖乙所示．已測(cè)出點(diǎn)、、、到打出的第一個(gè)點(diǎn)的距離分別為、、、，打出計(jì)時(shí)器的打點(diǎn)周期為．若代入所測(cè)數(shù)據(jù)能滿足表達(dá)式__________，則可驗(yàn)證重物下落過程機(jī)械能守恒（用題目中已測(cè)出的物理量表示）．

（4）某同學(xué)作出了圖象（圖丙），則由圖線得到的重力加速度__________（結(jié)果保留位有效數(shù)字）．

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】某同學(xué)利用“驗(yàn)證牛頓第二定律”的實(shí)驗(yàn)器材，測(cè)量滑塊和長(zhǎng)木板之間的動(dòng)摩擦因數(shù)．如圖所示，帶滑輪的長(zhǎng)木板水平放置，力傳感器固定在墻上，輕繩分別跨過固定在滑塊上和固定在長(zhǎng)木板末端的滑輪，一端與力傳感器連接，另一端豎直懸掛一砂桶，砂桶距地面足夠遠(yuǎn)．調(diào)節(jié)兩滑輪的位置使輕繩與長(zhǎng)木板平行，不計(jì)輕繩與各滑輪之間的摩擦．

（1）實(shí)驗(yàn)時(shí)，一定要進(jìn)行的操作是______(填選項(xiàng)前的字母)．

A．將長(zhǎng)木板右端墊高以平衡摩擦力

B．使砂和砂桶的總質(zhì)量遠(yuǎn)小于滑塊質(zhì)量

C．將打點(diǎn)計(jì)時(shí)器接交流電源

D．用天平測(cè)砂和砂桶的總質(zhì)量

（2）實(shí)驗(yàn)時(shí)，記錄力傳感器的示數(shù)F，用天平測(cè)出滑塊質(zhì)量m，由紙帶上的點(diǎn)求出加速度a.根據(jù)這些數(shù)據(jù)，可以得出滑塊和長(zhǎng)木板間的動(dòng)摩擦因數(shù)的表達(dá)式μ＝____________。(重力加速度為g)

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，氣缸開口向下豎直放置，氣缸的總長(zhǎng)度為L=0.4m,開始時(shí)，厚度不計(jì)的活塞處于處，現(xiàn)將氣缸緩慢轉(zhuǎn)動(dòng)(轉(zhuǎn)動(dòng)過程中氣缸不漏氣),直到開口向上豎直放置，穩(wěn)定時(shí)活塞離氣缸底部的距離為,已知?dú)飧椎臋M截面積S=10cm2,環(huán)境溫度為T0=270K保持不變，大氣壓強(qiáng)p0=1.02×105Pa,重力加速度g取10m/s2.

①求活塞質(zhì)量;

②緩慢加熱氣缸內(nèi)的氣體，至活塞離氣缸底部的距離為，求此時(shí)氣體的溫度及此過程中氣體對(duì)外做的功。

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】在下面列舉的各個(gè)實(shí)例中除C外都不計(jì)空氣阻力，物體或運(yùn)動(dòng)員的機(jī)械能一定守恒的是　　

A. 只在重力作用下做曲線運(yùn)動(dòng)的物體

B. 用細(xì)繩拴著一個(gè)小球，小球在光滑水平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)

C. 跳傘運(yùn)動(dòng)員帶著張開的傘在空中勻速下降

D. 物體沿著粗糙斜面勻速下滑

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】下列說法中正確的是( ）

A. 已知某物質(zhì)的摩爾質(zhì)量為M，密度為ρ，阿伏伽德羅常數(shù)為，則這種物體的分子體積為

B. 當(dāng)分子間的引力和斥力平衡時(shí)，分子勢(shì)能最小

C. 自然界一切過程能量都是守恒的，符合能量守恒定律的宏觀過程都能自然發(fā)生

D. 一定質(zhì)量理想氣體對(duì)外做功，內(nèi)能不一定減小，但密度一定減小

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，兩端開口的U形玻璃管兩邊粗細(xì)相同，管中裝入水銀，兩管中水銀面與管口距離均為12 cm，大氣壓強(qiáng)為p0＝75 cmHg.現(xiàn)將兩管口封閉，環(huán)境溫度為27 ℃，保持U形管豎直，緩慢加熱左管氣體，使左管氣柱長(zhǎng)度變?yōu)?/span>14 cm，設(shè)此過程中右管中氣體溫度不變，求：此時(shí)左管中氣體的溫度和壓強(qiáng)．

查看答案和解析>>

同步練習(xí)冊(cè)答案