【題目】如圖所示,在豎直平而內(nèi)建立直角坐標(biāo)系xOy,x軸水平,以O為圓心、半徑為R的圓形區(qū)域內(nèi)(圓形區(qū)域交x軸于M、N兩點(diǎn)),一、二象限存在沿x軸正方向的勻強(qiáng)電場(chǎng),三、四象限存在場(chǎng)強(qiáng)大小相等、方向豎直向上的勻強(qiáng)電場(chǎng)和方向垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)。在M點(diǎn)正上方的A點(diǎn)處有一可視為質(zhì)點(diǎn)、質(zhì)量為m、帶電荷量為q的小球,以一沿x軸正方向的水平速度射出,小球從B點(diǎn)(圖中未畫出)進(jìn)入圓形區(qū)域后先做直線運(yùn)動(dòng),后經(jīng)過(guò)原點(diǎn)O從第二象限進(jìn)入第四象限做勻速圓周運(yùn)動(dòng),最終從N點(diǎn)射出第四象限。已知重力加速度為g,不計(jì)阻力的影響,求:

(1)小球初速度的大;

(2)磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小。

【答案】(1) (2)

【解析】解:(1)小球在第四象限中能做勻速圓周運(yùn)動(dòng),可得

小球在第二象限中做直線運(yùn)動(dòng),則小球所受合力方向和小球進(jìn)入圓形區(qū)域時(shí)的速度方向相同,小球所受合力

方向與水平方向成45°,斜向右下

即小球以斜向右下45°方向進(jìn)入圓形區(qū)域,小球做平拋運(yùn)動(dòng)的過(guò)程由幾何關(guān)系可得

水平位移

由速度夾角和位移夾角關(guān)系有

可得豎直位移

則小球的初速度大小

2)小球進(jìn)入圓形區(qū)域的速度

小球在第二象限中做勻加速直線運(yùn)動(dòng),到達(dá)O點(diǎn),由動(dòng)能定理可得

解得:

小球在第四象限做圓周運(yùn)動(dòng),由幾何關(guān)系可得圓周運(yùn)動(dòng)的半徑

由洛倫茲力提供向心力可得

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】圖甲為遠(yuǎn)距離輸電示意圖,升壓變壓器原、副線圈匝數(shù)比為11000,降壓變壓器原、副線圈匝數(shù)比為10001,輸電線的總電阻為1000Ω若升壓變壓器的輸入電壓如圖乙所示,用戶端電壓為220V.下列說(shuō)法正確的是( )

A. 輸電線中的電流為3A

B. 電站輸出的功率為7500KW

C. 輸電線路損耗功率為90KW

D. 用戶端交變電流的頻率為100Hz

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】氣墊導(dǎo)軌是常用的一種實(shí)驗(yàn)儀器。它是利用氣泵使帶孔的導(dǎo)軌與滑塊之間形成氣墊,使滑塊懸浮在導(dǎo)軌上,滑塊在導(dǎo)軌上的運(yùn)動(dòng)可視為沒有摩擦。我們可以用帶豎直擋板CD的氣墊導(dǎo)軌以及滑塊AB,來(lái)測(cè)定彈簧的彈性勢(shì)能,實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示(彈簧的長(zhǎng)度忽略不計(jì)),采用的實(shí)驗(yàn)步驟如下:

a.用天平分別測(cè)出滑塊A、B的質(zhì)量mA、mB;

b.調(diào)整氣墊導(dǎo)軌,使導(dǎo)軌處于水平狀態(tài);

c.在AB間放入一個(gè)被壓縮的輕彈簧,用電動(dòng)卡鎖鎖定,靜止放置在氣墊導(dǎo)軌上;

d.用刻度尺測(cè)出A的左端至C板的距離L1

e.按下電鈕放開卡鎖,同時(shí)使分別記錄滑塊A、B運(yùn)動(dòng)時(shí)間的計(jì)時(shí)器開始工作。當(dāng)AB滑塊分別碰撞C、D擋板時(shí)停止計(jì)時(shí),記下A、B分別到達(dá)CD的運(yùn)動(dòng)時(shí)間t1t2。

(1)實(shí)驗(yàn)中還應(yīng)測(cè)量的物理量是__________________________

(2)利用上述測(cè)量的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),測(cè)出被壓縮彈簧的彈性勢(shì)能的表達(dá)式是______________________,該實(shí)驗(yàn)產(chǎn)生誤差的可能原因是_________________。(寫出一條即可)

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】高速公路上甲、乙兩車在同一車道上同向行駛,甲車在前,乙車在后,速度均為v0=30 m/s,相距s0=100 m,t=0時(shí),甲車遇緊急情況后,甲、乙兩車的加速度隨時(shí)間變化的關(guān)系分別如圖甲、乙所示,以運(yùn)動(dòng)方向?yàn)檎较?/span>

1兩車在0~9 s內(nèi)何時(shí)相距最近?最近距離是多少?

2若要保證t=12 s時(shí)乙車在甲車后109 m,則圖乙中a0應(yīng)是多少?

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】如圖所示,在水平面內(nèi)有兩根平行光滑導(dǎo)軌,導(dǎo)軌間距為d,左端連接一個(gè)定值電阻R0,右端連接一豎直光滑的四分之一圓弧軌道,軌道半徑為r,平行導(dǎo)軌右端的空間區(qū)域內(nèi)存在方向豎直向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng),磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B。一導(dǎo)體棒垂直水平導(dǎo)軌放置,電阻為R1,質(zhì)量為m在外力作用下,導(dǎo)體棒從水平軌道某處開始沿導(dǎo)軌運(yùn)動(dòng),在滑過(guò)圓弧軌道過(guò)程中,導(dǎo)體棒的速率始終為v,導(dǎo)體棒到達(dá)圓弧軌道最高點(diǎn)時(shí)撤去外力。運(yùn)動(dòng)過(guò)程中導(dǎo)體棒與導(dǎo)軌始終垂直且接觸良好,不計(jì)導(dǎo)軌電阻,不計(jì)空氣阻力、重力加速度為g,下列說(shuō)法正確的是( )

A. 導(dǎo)體棒沿圓弧軌道上滑時(shí),流過(guò)導(dǎo)體棒的電流方向?yàn)?/span>a→b

B. 導(dǎo)體棒沿圓弧軌道下滑的過(guò)程中,流過(guò)電阻R0的電荷量與上滑時(shí)相等

C. 導(dǎo)體棒一定能回到水平導(dǎo)軌

D. 導(dǎo)體椿沿圓孤軌道下滑過(guò)程中產(chǎn)生的熱量小于

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】如圖所示為粗細(xì)均勻的裸銅導(dǎo)線制成的半徑為r的圓環(huán),PQ為圓環(huán)的直徑,其左右兩側(cè)存在垂直圓環(huán)所在平面的勻強(qiáng)磁場(chǎng),磁感應(yīng)強(qiáng)度大小均為B,但方向相反,圓環(huán)的電阻為2R。一根長(zhǎng)度為2r、電阻為R的金屬棒MN繞著圓環(huán)的圓心O點(diǎn)緊貼著圓環(huán)以角速度ω沿順時(shí)針?lè)较騽蛩俎D(zhuǎn)動(dòng),轉(zhuǎn)動(dòng)過(guò)程中金屬棒與圓環(huán)始終接觸良好,則金屬棒旋轉(zhuǎn)一周的過(guò)程中( )

A. 金屬棒中電流的大小始終為

B. 金屬棒中電流方向始終由NM

C. 電路中產(chǎn)生的熱量為

D. 金屬棒兩端的電壓大小始終為

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】如圖所示,在坐標(biāo)系xOy平面內(nèi),區(qū)域xOO1a中存在與x軸正方向成60°斜向上的勻強(qiáng)電場(chǎng),電場(chǎng)強(qiáng)度大小為E1(未知),區(qū)域aO1bc內(nèi)存在一個(gè)邊界與y軸平行的矩形勻強(qiáng)磁場(chǎng)(圖中沒畫出)區(qū)域,方向垂直紙面向里,y軸左側(cè)存在豎直向下的勻強(qiáng)電場(chǎng),電場(chǎng)強(qiáng)度大小E2= 一質(zhì)量為m、電荷量為q的帶正電粒子從x軸上距O1a點(diǎn)A點(diǎn)沿y軸右側(cè)的電場(chǎng)方向以初速度v0射入,粒子剛射入磁場(chǎng)時(shí)速度為2v0,粒子經(jīng)磁場(chǎng)偏轉(zhuǎn)后恰好從b點(diǎn)垂直y軸進(jìn)入y軸左側(cè)勻強(qiáng)電場(chǎng),最后擊中x軸上的C點(diǎn),已知OO1= O1b=dO1a、bc均與x軸平行,粒子重力不計(jì)。

(1)y軸右側(cè)勻強(qiáng)電場(chǎng)的電場(chǎng)強(qiáng)度E1的大小

(2)求勻強(qiáng)磁場(chǎng)磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大小及矩形勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域的最小面積。

(3)求粒子在y軸右側(cè)和左側(cè)電場(chǎng)中的電勢(shì)能分別變化多少。

(4)求粒子從A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到C點(diǎn)過(guò)程所用的時(shí)間。

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】如圖所示,電路中電源電動(dòng)勢(shì)為E,內(nèi)阻為rC為電容器,L為小燈泡,R為定值電阻,閉合電鍵,小燈泡能正常發(fā)光.現(xiàn)將滑動(dòng)變阻器滑片向右滑動(dòng)一段距離,滑動(dòng)前后理想電壓表V1、V2示數(shù)變化量的絕對(duì)值分別為ΔU1、ΔU2,理想電流表A示數(shù)變化量的絕對(duì)值為ΔI,則(  )

A. 電源的輸出功率一定增大

B. 燈泡亮度逐漸變暗

C. 均保持不變

D. 當(dāng)電路穩(wěn)定后,斷開電鍵,小燈泡立刻熄滅

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】幾個(gè)同學(xué)在早冰閑聊時(shí)說(shuō)起了滑旱冰的物理學(xué)知識(shí),于是大家想要粗略驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律,設(shè)計(jì)好方案后按下列步驟進(jìn)行

a.在寬闊水平的場(chǎng)地上選取兩個(gè)基準(zhǔn)點(diǎn)為原點(diǎn),分別間相反方向畫射線,選取一定長(zhǎng)度為標(biāo)度畫上刻度;

b.兩個(gè)同學(xué)穿好旱冰鞋分別站立在一個(gè)原點(diǎn)上,對(duì)推,旁邊同學(xué)用智能手機(jī)限拍;

c.改變對(duì)推人數(shù),比如一方兩個(gè)同學(xué)相互抱住,另一方一個(gè)同學(xué),旁邊同學(xué)拍下運(yùn)動(dòng)場(chǎng)景;

d.選取同學(xué)的運(yùn)動(dòng)軌跡基本沿著射線的視頻,分標(biāo)視頻得到一些相關(guān)數(shù)據(jù)。

請(qǐng)回答:

1)要完成實(shí)驗(yàn)?zāi)康,選出下列你認(rèn)為需要用到的數(shù)據(jù)____________

A.本地重力加速度g

B對(duì)推雙方的質(zhì)量m1、m2

C.對(duì)推雙方滑行的標(biāo)度數(shù)目n1、n2

D.互推過(guò)程的時(shí)間,

E.早冰鞋與地面之間的摩擦因數(shù)μ

2)用選出的物理量寫出驗(yàn)證動(dòng)量守恒的表達(dá)式___________

3)寫出可能影響驗(yàn)證的某一個(gè)因素___________。

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