【題目】如圖所示,水平光滑絕緣軌道AC與豎直平面內(nèi)半徑R=0.4m的光滑絕緣半圓弧形軌道CDN在C點(diǎn)平滑連接,軌道AC上方有三個(gè)與水平面平行的區(qū)域I、Ⅱ和Ⅲ,區(qū)域I的高度為2R,區(qū)域Ⅱ的高度為R/2;豎直線FC左側(cè)空間(包括邊界線FC)區(qū)域I內(nèi)有水平向右的勻強(qiáng)電場E1,區(qū)域Ⅱ和區(qū)域III內(nèi)分別有豎直向上的勻強(qiáng)電場E2和E3(水平邊界線MN上無電場);區(qū)域III內(nèi)還有垂直紙面向里的水平勻強(qiáng)磁場。質(zhì)量m=3.56×10-5kg、帶電量為q=+8.0×10-6C的小球從A點(diǎn)靜止釋放,經(jīng)過L=5m從C點(diǎn)進(jìn)入半圓弧形軌道并恰能通過N點(diǎn),之后在電場E2的作用下進(jìn)入?yún)^(qū)域II,小球在區(qū)域Ⅲ內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動,最終小球能回到區(qū)域I。重力加速度g取10m/s2。
(1)勻強(qiáng)電場E1和E3的場強(qiáng)大;
(2)如果E2=10E1,小球恰好落到水平軌道AC上的A點(diǎn),勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大小。
【答案】(1)8.9V/m,4.45V/m;(2)5T;
【解析】(1)小球恰好能通過N點(diǎn),由牛頓第二定律得
對小球從A到D的過程中運(yùn)用動能定理:
解得:
又因?yàn)樾∏蛟趨^(qū)域III中做圓周運(yùn)動,則
(2)小球的整個(gè)運(yùn)動圖像如圖所示:
小球在區(qū)域II內(nèi)將做平拋運(yùn)動,
由以上公式可求得: ,且與水平方向的夾角為 ,小球在區(qū)域III內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動
在邊界上通過的水平位移為 由勻速圓周運(yùn)動的對稱性可得
當(dāng)小球再回到區(qū)域I后再豎直方向做自由落體運(yùn)動,在水平方向做勻減速運(yùn)動,水平速度為 ,設(shè)水平位移為
解得:B=5T
本題答案是:(1) , (2)
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】一個(gè)矩形線圈在勻強(qiáng)磁場中轉(zhuǎn)動,產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢e=220sin100πt V,則( )
A. 交流電的頻率是100π Hz B. t=0時(shí),線圈位于中性面
C. 交流電的周期是0.02s D. t="0.05" s時(shí),e有最大值
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】如圖所示,兩根相距為l的平行直導(dǎo)軌ab、cd,b、d間連有一固定電阻R,導(dǎo)軌電阻可忽略不計(jì).MN為放在ab和cd上的一導(dǎo)體桿,與ab垂直,其電阻也為R.整個(gè)裝置處于勻強(qiáng)磁場中,磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小為B,磁場方向垂直于導(dǎo)軌所在平面(指向圖中紙面內(nèi)).現(xiàn)對MN施力使它沿導(dǎo)軌方向以速度v(如圖)做勻速運(yùn)動.令U表示MN兩端電壓的大小,則( )
A. U= Blv,流過固定電阻R的感應(yīng)電流由b到d
B. U= Blv,流過固定電阻R的感應(yīng)電流由d到b
C. U=Blv,流過固定電阻R的感應(yīng)電流由b到d
D. U=Blv,流過固定電阻R的感應(yīng)電流由d到b
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】某同學(xué)利用重物自由下落來做“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”的實(shí)驗(yàn)裝置如圖甲所示.
(1)請指出實(shí)驗(yàn)裝置甲中存在的明顯錯(cuò)誤:__________.
(2)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)時(shí),為保證測量的重物下落時(shí)初速度為零,應(yīng)__________(選填“A”或“B”).
A.先接通電源,再釋放紙帶
B.先釋放紙帶,再接通電源
(3)根據(jù)打出的紙帶,選取紙帶上連續(xù)打出的、、、四個(gè)點(diǎn)如圖乙所示.已測出點(diǎn)、、、到打出的第一個(gè)點(diǎn)的距離分別為、、、,打出計(jì)時(shí)器的打點(diǎn)周期為.若代入所測數(shù)據(jù)能滿足表達(dá)式__________,則可驗(yàn)證重物下落過程機(jī)械能守恒(用題目中已測出的物理量表示).
(4)某同學(xué)作出了圖象(圖丙),則由圖線得到的重力加速度__________(結(jié)果保留位有效數(shù)字).
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】某同學(xué)利用“驗(yàn)證牛頓第二定律”的實(shí)驗(yàn)器材,測量滑塊和長木板之間的動摩擦因數(shù).如圖所示,帶滑輪的長木板水平放置,力傳感器固定在墻上,輕繩分別跨過固定在滑塊上和固定在長木板末端的滑輪,一端與力傳感器連接,另一端豎直懸掛一砂桶,砂桶距地面足夠遠(yuǎn).調(diào)節(jié)兩滑輪的位置使輕繩與長木板平行,不計(jì)輕繩與各滑輪之間的摩擦.
(1)實(shí)驗(yàn)時(shí),一定要進(jìn)行的操作是______(填選項(xiàng)前的字母).
A.將長木板右端墊高以平衡摩擦力
B.使砂和砂桶的總質(zhì)量遠(yuǎn)小于滑塊質(zhì)量
C.將打點(diǎn)計(jì)時(shí)器接交流電源
D.用天平測砂和砂桶的總質(zhì)量
(2)實(shí)驗(yàn)時(shí),記錄力傳感器的示數(shù)F,用天平測出滑塊質(zhì)量m,由紙帶上的點(diǎn)求出加速度a.根據(jù)這些數(shù)據(jù),可以得出滑塊和長木板間的動摩擦因數(shù)的表達(dá)式μ=____________。(重力加速度為g)
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】如圖所示,氣缸開口向下豎直放置,氣缸的總長度為L=0.4m,開始時(shí),厚度不計(jì)的活塞處于處,現(xiàn)將氣缸緩慢轉(zhuǎn)動(轉(zhuǎn)動過程中氣缸不漏氣),直到開口向上豎直放置,穩(wěn)定時(shí)活塞離氣缸底部的距離為,已知?dú)飧椎臋M截面積S=10cm2,環(huán)境溫度為T0=270K保持不變,大氣壓強(qiáng)p0=1.02×105Pa,重力加速度g取10m/s2.
①求活塞質(zhì)量;
②緩慢加熱氣缸內(nèi)的氣體,至活塞離氣缸底部的距離為,求此時(shí)氣體的溫度及此過程中氣體對外做的功。
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】在下面列舉的各個(gè)實(shí)例中除C外都不計(jì)空氣阻力,物體或運(yùn)動員的機(jī)械能一定守恒的是
A. 只在重力作用下做曲線運(yùn)動的物體
B. 用細(xì)繩拴著一個(gè)小球,小球在光滑水平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動
C. 跳傘運(yùn)動員帶著張開的傘在空中勻速下降
D. 物體沿著粗糙斜面勻速下滑
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【題目】下列說法中正確的是( )
A. 已知某物質(zhì)的摩爾質(zhì)量為M,密度為ρ,阿伏伽德羅常數(shù)為,則這種物體的分子體積為
B. 當(dāng)分子間的引力和斥力平衡時(shí),分子勢能最小
C. 自然界一切過程能量都是守恒的,符合能量守恒定律的宏觀過程都能自然發(fā)生
D. 一定質(zhì)量理想氣體對外做功,內(nèi)能不一定減小,但密度一定減小
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】如圖所示,兩端開口的U形玻璃管兩邊粗細(xì)相同,管中裝入水銀,兩管中水銀面與管口距離均為12 cm,大氣壓強(qiáng)為p0=75 cmHg.現(xiàn)將兩管口封閉,環(huán)境溫度為27 ℃,保持U形管豎直,緩慢加熱左管氣體,使左管氣柱長度變?yōu)?/span>14 cm,設(shè)此過程中右管中氣體溫度不變,求:此時(shí)左管中氣體的溫度和壓強(qiáng).
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