【題目】如圖所示,直角坐標(biāo)系Oxy位于豎直平面內(nèi),x軸與絕緣的水平面重合,在y軸右方有垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場和豎直向上的勻強(qiáng)電場.質(zhì)量為m2=8×10-3kg的不帶電小物塊靜止在原點O,A點距OL=0.045m,質(zhì)量m1=1×10-3kg的帶電小物塊以初速度v0=0.5m/sA點水平向右運(yùn)動,在O點與m2發(fā)生正碰并把部分電量轉(zhuǎn)移到m2上,碰撞后m2的速度為0.1m/s,此后不再考慮m1、m2間的庫侖力.已知電場強(qiáng)度E=40N/C,小物塊m1與水平面的動摩擦因數(shù)為μ=0.1,取g=10m/s2,求:

(1)碰后m1的速度;

(2)若碰后m2做勻速圓周運(yùn)動且恰好通過P點,OPx軸的夾角θ=30°,OP長為Lop=0.4m,求磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大;

(3)其它條件不變,若改變磁場磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小為B/使m2能與m1再次相碰,求B/的大。

【答案】(1)0.4m/s,方向向左 (2)1T (3)0.25T

【解析】

試題(1)m1m2碰前速度為v1,由動能定理

μm1glm1vm1v

代入數(shù)據(jù)解得:v10.4 m/s

設(shè)v20.1 m/s,m1、m2正碰,由動量守恒有:

m1v1m1v1m2v2

代入數(shù)據(jù)得:v1=-0.4 m/s,方向水平向左

(2)m2恰好做勻速圓周運(yùn)動,所以qEm2g

得:q2×103C

粒子由洛倫茲力提供向心力,設(shè)其做圓周運(yùn)動的半徑為R,則

qv2Bm2

軌跡如圖,由幾何關(guān)系有:RlOP

解得:B1 T

(3)當(dāng)m2經(jīng)過y軸時速度水平向左,離開電場后做平拋運(yùn)動,m1碰后做勻減速運(yùn)動.

m1勻減速運(yùn)動至停,其平均速度為:

v10.2 m/s>v20.1 m/s

所以m2m1停止后與其相碰

由牛頓第二定律有:fμm1gm1a

m1停止后離O點距離:s

m2平拋的時間:t

平拋的高度:hgt2

設(shè)m2做勻速圓周運(yùn)動的半徑為R′,由幾何關(guān)系有:

R′h

qv2B′

聯(lián)立得:B′0.25 T

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】隨著科技的不斷發(fā)展,無線充電已經(jīng)進(jìn)入人們的視線。小到手表、手機(jī),大到電腦、電動汽車的充電,都已經(jīng)實現(xiàn)了從理論研發(fā)到實際應(yīng)用的轉(zhuǎn)化。下圖給出了某品牌的無線充電手機(jī)利用電磁感應(yīng)方式無線充電的原理圖。關(guān)于無線充電,下列說法正確的是( )

A.無線充電時手機(jī)接收線圈部分的工作原理是電流的磁效應(yīng)

B.只有將充電底座接到直流電源上才能對手機(jī)進(jìn)行充電

C.接收線圈中交變電流的頻率與發(fā)射線圈中交變電流的頻率相同

D.只要有無線充電底座,所有手機(jī)都可以進(jìn)行無線充電

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示為甲、乙兩個質(zhì)點同時、同地向同一方向運(yùn)動的v—t圖,由圖可知

A. 0~3 s內(nèi),甲做勻加速直線運(yùn)動

B. 甲在3 s后改做勻速運(yùn)動,在7 s末乙追上甲

C. 5~7 s內(nèi)兩者相互逐漸靠近

D. 0~7 s內(nèi)兩者在前進(jìn)方向上的最大距離大于5 m

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示.輕質(zhì)彈簧的一端與固定的豎直板P拴接,另一端與物體A相連,物體A靜止于光滑水平桌面上,右端接一細(xì)線,細(xì)線繞過光滑的定滑輪與物體B相連。開始時用手托住B,讓細(xì)線恰好伸直然后由靜止釋放B,直至B獲得最大速度。下列有關(guān)該過程的分析正確的是(

A.B物體的動能增加量小于B物體重力勢能的減少量

B.B物體機(jī)械能的減少量等于彈簧的彈性勢能的増加量

C.細(xì)線拉力對A做的功等于A物體與彈簧所組成的系統(tǒng)機(jī)械能的增加量

D.合力對A先做正功后做負(fù)功

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】某同學(xué)要用電阻箱和電壓表測量某水果電池組的電動勢和內(nèi)阻,考慮到水果電池組的內(nèi)阻較大,為了提高實驗的精確度,需要測量電壓表的內(nèi)阻。實驗器材中恰好有一塊零刻度在中央的雙電壓表,該同學(xué)便充分利用這塊電壓表,設(shè)計了如圖所示的實驗電路,既能實現(xiàn)對該電壓表的內(nèi)阻的測量,又能利用該表完成水果電池組電動勢和內(nèi)阻的測量,他用到的實驗器材有:

待測水果電池組(電動勢約,內(nèi)阻約)、雙向電壓表(量程為,內(nèi)阻約為)、電阻箱()、滑動變阻器(),一個單刀雙擲開關(guān)及若干導(dǎo)線。

1)該同學(xué)按如圖所示電路圖連線后,首先測出了電壓表的內(nèi)阻。請完善測量電壓表內(nèi)阻的實驗步驟:

①將的滑動觸頭滑至最左端,將撥向1位置,將電阻箱阻值調(diào)為0

②調(diào)節(jié)的滑動觸頭,使電壓表示數(shù)達(dá)到滿偏;

③保持______不變,調(diào)節(jié),使電壓表的示數(shù)達(dá)到______;

④讀出電阻箱的阻值,記為,則電壓表的內(nèi)阻______。

2)若測得電壓表內(nèi)阻為,可分析此測量值應(yīng)______(選填大于”“等于小于)真實值。

3)接下來測量水果電池組的電動勢和內(nèi)阻,實驗步驟如下:

①將開關(guān)撥至______(選填“1”“2”)位置,將的滑動觸片移到最______端,不再移動;

②調(diào)節(jié)電阻箱的阻值,使電壓表的示數(shù)達(dá)到一個合適值,記錄下電壓表的示數(shù)和電阻箱的阻值;

③重復(fù)步驟②,記錄多組電壓表的示數(shù)及對應(yīng)的電阻箱的阻值。

4)若將電阻箱與電壓表并聯(lián)后的阻值記錄為,作出圖象,則可消除系統(tǒng)誤差,如圖所示,其中縱截距為,斜率為,則電動勢的表達(dá)式為______,內(nèi)阻的表達(dá)式為______

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】晶須是由高純度單晶生長而成的微納米級的短纖維,是一種發(fā)展中的高強(qiáng)度材料,具有電、光、磁、介電、導(dǎo)電、超導(dǎo)電性質(zhì)。它是一些非常細(xì)、非常完整的絲狀(截面為圓形)晶體,F(xiàn)有一根鐵晶,直徑,用的力能將它拉斷,將鐵原子當(dāng)作球形處理。(鐵的密度,鐵的摩爾質(zhì)量為

(1)求鐵晶中鐵原子的直徑;

(2)請估算拉斷過程中最大的鐵原子力。

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】某同學(xué)想用甲圖所示的裝置測定滑塊與水平桌面間的動摩擦因數(shù)。滑塊上表面固定一個寬度為d的遮光條,滑塊的左側(cè)面固定一藍(lán)牙拉力傳感器(可通過接收器讀出拉力),光電門固定在桌面上的B點。調(diào)節(jié)定滑輪的高度,使連接滑塊和重物的細(xì)繩與桌面平行,將滑塊從A(遮光條與A點對齊)由靜止釋放,測出遮光條經(jīng)過光電門的時間。改變重物的質(zhì)量,重復(fù)以上操作。已知當(dāng)?shù)刂亓铀俣?/span>g=10m/s2。

(1)本實驗__(填“需要”或“不需要”)滿足滑塊(帶遮光條)的質(zhì)量M遠(yuǎn)大于重物質(zhì)量m;

(2)要得到滑塊的加速度,還需要測定的物理量是___,加速度的表達(dá)式為a=___m/s2(用測量量和已知量的符號表示)。

(3)若根據(jù)測得的加速度a和對應(yīng)的拉力傳感器的示數(shù)F,作出如乙圖所示a-F圖象,則滑塊(帶遮光條)質(zhì)量M=__kg;滑塊與桌面間的動摩擦因數(shù)為___。

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】在光電效應(yīng)實驗中,兩個實驗小組分別在各自的實驗室,約定用相同頻率的單色光,分別照射鋅和銀的表面,結(jié)果都能發(fā)生光電效應(yīng),如圖甲,并記錄相關(guān)數(shù)據(jù)。對于這兩組實驗,下列判斷正確的是( 。

A.飽和光電流一定不同

B.因為材料不同逸出功不同,所以遏止電壓Uc不同

C.因為光強(qiáng)不確定,所以單位時間逸出的光電子數(shù)可能相同

D.分別用不同頻率的光照射之后繪制Ucν圖象(ν為照射光頻率,圖乙為其中一小組繪制的圖象),圖象的斜率可能不同

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】關(guān)于一定量的氣體,下列說法正確的是(

A.只要能減弱氣體分子熱運(yùn)動的劇烈程度,氣體的溫度就可以降低

B.氣體的體積指的是該氣體分子所能到達(dá)的空間的體積,而不是該氣體所有分子體積之和

C.在完全失重的情況下,氣體對容器壁的壓強(qiáng)為零

D.氣體在等壓膨脹過程中溫度一定升高

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