【題目】如圖所示,在xoy平面第一象限整個(gè)區(qū)域分布勻強(qiáng)電場(chǎng),電場(chǎng)方向平行于y軸向下,在第四象限內(nèi)存在勻強(qiáng)磁場(chǎng),磁場(chǎng)方向垂直紙面向外。質(zhì)量為m、帶電量為+q的粒子從y軸上P點(diǎn)以初速度v0垂直y軸射入勻強(qiáng)電場(chǎng),在電場(chǎng)力作用下從x軸上Q點(diǎn)以與x軸正方向成45°角進(jìn)入勻強(qiáng)磁場(chǎng)。已知OQ=d,不計(jì)粒子重力。求:
(1)P點(diǎn)的坐標(biāo);
(2)要使粒子能再次進(jìn)入電場(chǎng),求磁感應(yīng)強(qiáng)度B的取值范圍;(結(jié)果可保留根號(hào))
【答案】(1) (2)
【解析】
(1)粒子在第一象限內(nèi)做類平拋運(yùn)動(dòng),在x軸方向上做勻速直線運(yùn)動(dòng),在y軸方向做初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng),已知在Q點(diǎn)時(shí)的速度方向?yàn)?/span>45°,可知此時(shí)沿兩個(gè)坐標(biāo)軸的速度都是v0,在x軸和y軸方向分別列式,可求出OP的距離,從而得到P點(diǎn)的坐標(biāo);
(2) 對(duì)粒子在第四象限中的運(yùn)動(dòng)軌道進(jìn)行分析,找到臨界狀態(tài),即軌道恰好與y軸相切為軌道的最大半徑,結(jié)合洛倫茲力做向心力的公式可求出此時(shí)的磁感應(yīng)強(qiáng)度,該磁感應(yīng)強(qiáng)度為最小值,從而可表示出磁感應(yīng)強(qiáng)度的范圍。
(1)設(shè)粒子進(jìn)入電場(chǎng)時(shí)y方向的速度為vy,則
粒子在電場(chǎng)中做類平拋運(yùn)動(dòng),設(shè)粒子在電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)間為t,
在水平方向: ,在豎直方向:
解得:,P點(diǎn)坐標(biāo)為:(0,0.5d);
(2)粒子剛好能再進(jìn)入電場(chǎng)的軌跡如圖所示,設(shè)此時(shí)的軌跡半徑為r1,
由數(shù)學(xué)知識(shí)得:
解得:
粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的速度
由牛頓第二定律得
解得:
要使粒子能再進(jìn)入電場(chǎng),磁感應(yīng)強(qiáng)度B的范圍為
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】在無風(fēng)的天氣里,雨滴在高空登直下落,由于受到空氣的阻力,最后以某一恒定的速率通常叫收尾速率,設(shè)空氣阻力與雨滴的速度成正比,下列對(duì)雨滴運(yùn)動(dòng)的加速度和速度的定性分析中正確的是( 。
A. 雨滴質(zhì)量越大,收尾速度越大
B. 雨滴收尾速度大小與雨滴質(zhì)量無關(guān)
C. 雨滴收尾能做加速度減小的加速運(yùn)動(dòng)
D. 雨滴收尾前加速度增大
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】在浩瀚的宇宙中,一個(gè)太空飛行器遠(yuǎn)離了天體,忽略萬有引力作用,其質(zhì)量為,以速度在太空中沿AB方向勻速飛行,經(jīng)過O點(diǎn)時(shí)受到兩個(gè)互相垂直的恒力作用,一個(gè)力大小為,另一個(gè)力的方向與的方向成角,沿OP方向,如圖所示,當(dāng)飛行器速度為時(shí),飛行器正處于的作用線上的P點(diǎn),求這個(gè)過程中
飛行器飛行的時(shí)間和位移的大;
另一個(gè)力F的大小。
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】某同學(xué)在“探究小車速度隨時(shí)間變化的規(guī)律”的實(shí)驗(yàn)中,用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器記錄了被小車拖動(dòng)的紙帶的運(yùn)動(dòng)情況,在紙帶上確定出0、1、2、3、4、5、6共7個(gè)測(cè)量點(diǎn)。其相鄰點(diǎn)間的距離如圖所示,每兩個(gè)相鄰的測(cè)量點(diǎn)之間的時(shí)間間隔為0.10,試完成下面問題。
(1)根據(jù)紙帶上各個(gè)測(cè)量點(diǎn)間的距離,某同學(xué)已將1、2、3、5點(diǎn)對(duì)應(yīng)的時(shí)刻的瞬時(shí)速度進(jìn)行計(jì)算并填入表中,請(qǐng)你將4點(diǎn)對(duì)應(yīng)的時(shí)刻的瞬時(shí)速度填入表中。(要求保留3位有效數(shù)字)
瞬時(shí)速度 | v1 | v2 | v3 | v4 | v5 |
數(shù)值(m·s-1) | 0.165 | 0.214 | 0.263 | ________ | 0.363 |
(2)在圖中所示的直角坐標(biāo)系中畫出小車的瞬時(shí)速度隨時(shí)間變化的關(guān)系圖線________。
(3)由圖象求出小車的加速度a=________ m/s2。
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【題目】如圖所示,斜面體質(zhì)量為M.小方塊質(zhì)量為m,在水平推力F作用下左做勻速直線運(yùn)動(dòng),各接觸面之間的動(dòng)摩擦因數(shù)都為μ,重力加速度為g,則( 。
A. 地面對(duì)斜面體的支持力大小為Mg
B. 斜面體對(duì)地面的壓力大小為(M+m)g
C. 斜面體對(duì)小方塊的摩擦力大小μmgcosθ
D. 地面對(duì)斜面體的摩擦力大小為μMg
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【題目】在如圖所示的遠(yuǎn)距離輸電電路圖中,升壓變壓器和降壓變壓器均為理想變壓器,發(fā)電廠的輸出電壓和輸電線的電阻均不變,隨著發(fā)電廠輸出功率的增大,下列說法中正確的有
A. 升壓變壓器的輸出電壓增大
B. 降壓變壓器的輸出電壓增大
C. 輸電線上損耗的功率增大
D. 輸電線上損耗的功率占總功率的比例增大
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】如圖所示水平傳送帶A、B兩端點(diǎn)相距x=4m,以v0=2m/s的速度(始終保持不變)順時(shí)針運(yùn)轉(zhuǎn).今將一小煤塊(可視為質(zhì)點(diǎn))無初速度地輕放至A點(diǎn)處,已知小煤塊與傳送帶間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.4,g取10m/s2.由于小煤塊與傳送帶之間有相對(duì)滑動(dòng),會(huì)在傳送帶上留下劃痕.則小煤塊從A運(yùn)動(dòng)到B的過程中( )
A. 小煤塊從A運(yùn)動(dòng)到B的時(shí)間是s
B. 小煤塊從A運(yùn)動(dòng)到B的時(shí)間是2.25s
C. 劃痕長度是4m
D. 劃痕長度是0.5m
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【題目】小明想推動(dòng)家里的衣櫥,但使出了很大的力氣也沒推動(dòng),于是他便想了個(gè)妙招,如圖所示,用A、B兩塊木板,搭成一個(gè)底角較小的人字形架,然后往中央一站,衣櫥居然被推動(dòng)了!下列說法正確的是( )
A. 這是不可能的,因?yàn)樾∶鞲緵]有用力去推衣櫥
B. 這是不可能的,因?yàn)闊o論如何小明的力氣也沒那么大
C. 這有可能,A板對(duì)衣櫥的推力有可能大于小明的重力
D. 這有可能,但A板對(duì)衣櫥的推力不可能大于小明的重力
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【題目】某實(shí)驗(yàn)小組要做“探究小車的加速度與合外力的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn),采用的實(shí)驗(yàn)裝置如圖1所示。
本實(shí)驗(yàn)首先要平衡摩擦力,其目的是______
A.為了實(shí)驗(yàn)時(shí)細(xì)線的拉力近似等于所掛鉤碼的重力
B.為了實(shí)驗(yàn)時(shí)小車所受的合外力等于細(xì)線的拉力
C.為了實(shí)驗(yàn)時(shí)小車所受的合外力等于所掛鉤碼的重力
本實(shí)驗(yàn)______填“需要”或“不需要”鉤碼的質(zhì)量遠(yuǎn)小于小車的質(zhì)量。
該同學(xué)在研究小車運(yùn)動(dòng)時(shí)打出了一條紙帶,在紙帶上每連續(xù)5個(gè)間隔取一個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn),相鄰兩個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)之間的距離如圖2所示,打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的頻率,則小車的平均加速度為______結(jié)果保留3位有效數(shù)字
實(shí)驗(yàn)時(shí),某同學(xué)由于疏忽,遺漏了平衡摩擦力這一步驟,他測(cè)量得到的圖象,可能是下圖中的圖線______
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