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【題目】如圖所示,豎直平面xOy內存在水平向右的勻強電場,場強大小E=10N/c,在y≥0的區(qū)域內還存在垂直于坐標平面向里的勻強磁場,磁感應強度大小B=0.5T一帶電量q= +0.2C、質量m=0.4kg的小球由長l=0.4m的細線懸掛于P點小球可視為質點,現將小球拉至水平位置A無初速釋放,小球運動到懸點P正下方的坐標原點O時,懸線突然斷裂,此后小球又恰好能通過O點正下方的N點,(g=10m/s2),求:

1)小球運動到O點時的速度大。

2)懸線斷裂前瞬間拉力的大;

3ON間的距離

【答案】(12m/s 2) 8.2N 3)3.2m

【解析】試題分析:由AO的過程中,只有重力和電場力做功,根據動能定理即可求得O點的速度;在最低點時,繩的拉力、洛倫茲力和重力的合力提供向心力,根據牛頓第二定律即可求得拉力大;懸線斷裂后,沿電場方向小球做勻減速直線運動,沿重力方向做自由落體運動,小球又恰好能通過O點正下方的N點,說明小球到達N點時,沿電場方向的速度為vo,從而可求的由ON的時間,繼而求出ON間的距離。

1)小球從A運到O的過程中,根據動能定理:

代入數據求得小球在O點速度為:v0=2m/s

2)小球運到O點繩子斷裂前瞬間,對小球應用牛頓第二定律:

洛倫茲力:

聯立解得:T=8.2N。

3)繩斷后,小球水平方向加速度

小球從O點運動至N點所用時間為:

ON間距離為:

練習冊系列答案
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【題目】光滑平行導軌水平放置,導軌左端通過開關S與內阻不計、電動勢為E的電源相連,右端與半徑為L20 cm 的兩段光滑圓弧導軌相接,一根質量m60 g、電阻R1 Ω、長為L的導體棒ab,用長也為L的絕緣細線懸掛,如圖所示,系統空間有豎直方向的勻強磁場,磁感應強度B0.5 T,當閉合開關S后,導體棒沿圓弧擺動,擺到最大高度時,細線與豎直方向成θ53°角,擺動過程中導體棒始終與導軌接觸良好且細線處于張緊狀態(tài),導軌電阻不計,sin 53°0.8,g10 m/s2

A. 磁場方向一定豎直向上

B. 電源電動勢E8.0 V

C. 導體棒在擺動過程中所受安培力F0.3 N

D. 導體棒在擺動過程中電源提供的電能為0.048 J

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【題目】小東的家庭實驗室里備有一些現成的實驗器材,他找出一個0~3V的電壓表,一個定值電阻R0=5Ω,一個開關和部分導線,想利用這些器材測量一節(jié)新型干電池(電動勢約為4.5V,內阻很小)的電動勢與內阻。

1)圖12分別是小東根據器材設計的兩種實驗方案,你認為合理的電路是圖___________。請根據合理的實驗電路完成圖3中的實物連接________。

2)電路連接好后,將電阻箱的阻值調到最大,閉合開關,改變電阻箱接入電路的阻值R,記錄不同阻值R對應的電壓表示數U,根據記錄,最后用圖像法處理數據,為了方便直觀地根據圖像分析數據,使繪出的圖線為直線,可以用作縱軸,則橫軸應是_____________。

3)若以為縱軸作出的圖線泄露為k,縱截距為b,則所測電源的電動勢E=_________,內阻r=_____________(均用題中所給字母表示)。本實驗存在由于____________導致的系統誤差。

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【題目】如圖所示,一電場的電場線分布關于y(沿豎直方向)對稱,O、MNy軸上的三個點,且OMMN.P點在y軸右側,MPON.(  )

A. M點的電勢比P點的電勢高

B. 將負電荷由O點移動到P點,電場力做正功

C. M、N兩點間的電勢差大于O、M兩點間的電勢差

D. O點靜止釋放一帶正電粒子,該粒子將沿y軸做直線運動

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【題目】一質點自x軸原點O出發(fā),沿正方向以加速度a運動,經過t0時間速度變?yōu)?/span>v0,接著以-a加速度運動,當速度變?yōu)?/span>時,加速度又變?yōu)?/span>a,直至速度變?yōu)?/span>時,加速度再變?yōu)?a,直至速度變?yōu)?/span>…,其v-t圖象如圖所示,則下列說法中正確的是( 。

A. 質點一直沿x軸正方向運動

B. 質點將在x軸上一直運動,永遠不會停止

C. 質點運動過程中離原點的最大距離為

D. 質點最終靜止時離開原點的距離一定大于

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【題目】7分)某校研究性學習小組的同學用如圖甲所示的滴水法測量一小車在斜面上運動時的加速度.實驗過程如下:在斜面上鋪上白紙,用圖釘釘。话训嗡嫊r器固定在小車的末端,在小車上固定一平衡物;調節(jié)滴水計時器的滴水速度,使其每0.2 s滴一滴(以滴水計時器內盛滿水為準);在斜面頂端放置一淺盤,把小車放在斜面頂端,把調好的滴水計時器盛滿水,使水滴能滴人淺盤內;隨即在撤去淺盤的同時放開小車,于是水滴在白紙上留下標志小車運動規(guī)律的點跡;小車到達斜面底端時立即將小車移開.

圖乙為實驗得到的一條紙帶,用刻度尺量出相鄰點之間的距離是,,,,,。試問:

1)滴水計時器的原理與課本上介紹的 原理類似。

2)由紙帶數據計算可得計數點4所代表時刻的瞬時速度= m/s,小車的加速度= m/s2(結果均保留2位有效數字)

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【題目】如圖所示,三個小木塊A、B、C靜止在足夠長的光滑水平軌道上,質量分別為, ,其中BC用一個輕彈簧固定連接,開始時整個裝置處于靜止狀態(tài);AB之間有少許塑膠炸藥(質量不計),現引爆塑膠炸藥,若炸藥爆炸產生的能量有轉化為AB沿軌道方向的動能。

1)分別求爆炸后瞬間A、B的速度大小;

2)求彈簧彈性勢能的最大值;

3)分別求彈簧恢復到原長時B、C的速度大小。

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【題目】某研究性學習小組在做研究平拋物體的運動的實驗時使用了如圖所示的裝置,先將斜槽軌道的末端調整水平,在一塊平木板表面釘上復寫紙和白紙,并將該木板豎直立于某處(未靠近軌道末端)。使小球從斜槽上緊靠擋板處由靜止釋放,小球撞到木板并在白紙上留下痕跡A;將木板向遠離槽口方向依次平移距離x、2x,再使小球從斜槽上緊靠擋板處由靜止釋放,小球撞在木板上得到痕跡B、C。若測得木板每次移動的距離x=10.00cm,A、B間距離y1=4.78cm,B、C間距離y2=14.58cm。重力加速度為g。

(1)根據以上直接測量的物理量求得小球初速度為v0________(用題中所給字母表示)。

(2)小球初速度的測量值為________m/s。(g9.8m/s2,結果保留三位有效數字)。

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【題目】滑沙游戲中,游戲者從沙坡頂部坐滑沙車呼嘯滑下.為了安全,滑沙車上通常裝有剎車手柄,游客可以通過操縱剎車手柄對滑沙車施加一個與車運動方向相反的制動力F,從而控制車速.為便于研究,作如下簡化:游客從頂端A點由靜止滑下8s后,操縱剎車手柄使滑沙車摩擦變大勻速下滑至底端B點,在水平滑道上繼續(xù)滑行直至停止.已知游客和滑沙車的總質量m=70kg,傾角θ=37°,滑沙車底部與沙面間的動摩擦因數μ=0.5.重力加速度g10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8,不計空氣阻力.

(1)游客勻速下滑時的速度大小.

(2)若游客在水平滑道BC段的最大滑行距離為16m,則他在此處滑行時,需對滑沙車施加多大的水平制動力?

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