【題目】在如圖所示的空間里,存在垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng),磁感應(yīng)強(qiáng)度在數(shù)值上滿足。在豎直方向存在交替變化的勻強(qiáng)電場(chǎng)(豎直向上為正),電場(chǎng)大小為一傾角為、長(zhǎng)度足夠的光滑絕緣斜面放置在此空間。斜面上有一質(zhì)量為m,帶電量為-q的小球,從t=0時(shí)刻由靜止開始沿斜面下滑,設(shè)第5秒內(nèi)小球不會(huì)離開斜面,重力加速度為g。求:

(1)6秒內(nèi)小球離開斜面的最大距離.

(2)19秒內(nèi)小球未離開斜面,角應(yīng)滿足什么條件?

【答案】(1) (2)

【解析】

(1)在第一秒內(nèi),電場(chǎng)力方向豎直向下,洛倫茲力方向垂直斜面向上,小球的合力沿斜面向下,做勻加速直線運(yùn)動(dòng),根據(jù)牛頓第二定律求出加速度的大小,從而求出1s末的速度,第二秒內(nèi),電場(chǎng)力與重力平衡,小球受洛倫茲力做勻速圓周運(yùn)動(dòng),當(dāng)小球運(yùn)動(dòng)半個(gè)周期時(shí),距離斜面最遠(yuǎn).結(jié)合半徑公式求出最遠(yuǎn)距離.
(2)小球未離開斜面時(shí),說(shuō)明洛倫茲力小于重力、電場(chǎng)力沿垂直于斜面方向的分力,列式求解.

(1)設(shè)第一秒內(nèi)小球在斜面上運(yùn)動(dòng)的加速度為a,

由牛頓第二定律,得(mg+qE0)sinθ=ma

第一秒末的速度為:v=at1

第二秒內(nèi):qE0=mg

所以小球?qū)㈦x開斜面在上方做勻速圓周運(yùn)動(dòng),則由向心力公式得

圓周運(yùn)動(dòng)的周期為:

由題圖可知,小球在奇數(shù)秒內(nèi)沿斜面做勻加速運(yùn)動(dòng),在偶數(shù)秒內(nèi)離開斜面做完整的圓周運(yùn)動(dòng)。

所以,第5秒末的速度為:v5=at1+t3+t5)=6gsinθ

小球離開斜面的最大距離為:

(2)19秒內(nèi)仍在斜面上,則有:

又因?yàn)椋?/span>

所以

練習(xí)冊(cè)系列答案
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】如圖所示,線段A為某電源的U-I圖線,線段B為某電阻RU-I圖線,由上述電源和電阻組成閉合電路時(shí),求:

(1)電源的輸出功率P是多大?

(2)電源內(nèi)部損耗的電功率P內(nèi)是多少?

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A. 汽車在前5 s內(nèi)的牽引力為4×103N

B. 汽車在前5 s內(nèi)的牽引力為6×103N

C. 汽車的額定功率為60kW

D. 汽車的最大速度為30m/s

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【題目】某滑板愛(ài)好者在離地h=1.8m高的平臺(tái)上滑行,水平離開A點(diǎn)后落在水平地面的B點(diǎn),其水平位移S1=3m,著地時(shí)由于存在能量損失,著地后速度變?yōu)関=4m/s,并以此為初速度沿水平地面滑行S2=8m后停止,已知人與滑板的總質(zhì)量m=60kg.求

1人與滑板在水平地面滑行時(shí)受到的平均阻力大。

2人與滑板離開平臺(tái)時(shí)的水平初速度.空氣阻力忽略不計(jì),g=10m/s2

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【題目】如圖為一勻強(qiáng)電場(chǎng),某帶電粒子從A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn).在這一運(yùn)動(dòng)過(guò)程中克服重力做的功為2.0J,電場(chǎng)力做的功為1.5J.則下列說(shuō)法正確的是

A. 粒子帶負(fù)電

B. 粒子在A點(diǎn)的電勢(shì)能比在B點(diǎn)少1.5J

C. 粒子在A點(diǎn)的動(dòng)能比在B點(diǎn)多0.5J

D. 粒子在A點(diǎn)的機(jī)械能比在B點(diǎn)少1.5J

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】兩物體從同一位置出發(fā),如圖所示為兩物體作直線運(yùn)動(dòng)時(shí)的圖象,但縱坐標(biāo)表的物理量未標(biāo)出,則以下判斷不正確的是

A. 若縱坐標(biāo)表示位移,A質(zhì)點(diǎn)以3m/s的速度勻速運(yùn)動(dòng)

B. 若縱坐標(biāo)表示位移,質(zhì)點(diǎn)B先沿正方向做直線運(yùn)動(dòng),后沿負(fù)方向做直線運(yùn)動(dòng)

C. 若縱坐標(biāo)表示速度.B物體加速度先減小再增大

D. 若縱坐標(biāo)表示速度.則在t= 2s時(shí)刻,兩物體相遇

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】下圖是物體做直線運(yùn)動(dòng)的x-t圖像,下列說(shuō)法正確的是(

A. 0-4s的時(shí)間內(nèi)做勻加速運(yùn)動(dòng),8s-10s時(shí)間內(nèi)做勻減速運(yùn)動(dòng)

B. 4s-8s時(shí)間內(nèi)物體靜止

C. 0-10s時(shí)間內(nèi)速度的方向都相同

D. 整個(gè)過(guò)程中,物體運(yùn)動(dòng)的位移等于梯形的面積

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【題目】如圖所示,一水平長(zhǎng)木板的左端有一滑塊,滑塊正上方高h = 0.8m處有一小球,當(dāng)滑塊在長(zhǎng)木板上以初速度=3m/s向右滑出的同時(shí),小球以初速度=2m/s向右拋出,結(jié)果小球與滑塊剛好能相遇,g=10m/s2,求:

(1)滑塊與長(zhǎng)木板間的動(dòng)摩擦因數(shù);

(2)如果將長(zhǎng)木板繞左端逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng),再將小球以初速度水平拋出的同時(shí),滑塊從長(zhǎng)木板的底端以一定的初速度沿長(zhǎng)木板向上滑動(dòng),如果滑塊在上滑的過(guò)程中與小球相遇,滑塊的初速度多大?

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(1)此時(shí)地面對(duì)人的支持力的大小FN;

(2)輕桿BC和細(xì)繩AB對(duì)B點(diǎn)的作用力FBC、FAB的大小。

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