【題目】如圖所示,在豎直平面內(nèi),用長(zhǎng)為L的絕緣輕繩將質(zhì)量為m、帶電量為+q、的小球懸于O點(diǎn),整個(gè)裝置處在水平向右的勻強(qiáng)電場(chǎng)中。初始時(shí)刻小球靜止在P點(diǎn)。細(xì)繩與場(chǎng)強(qiáng)方向成角。今用絕緣錘子沿豎直平面、垂直于OP方向打擊一下小球,之后迅速撤離錘子,當(dāng)小球回到P處時(shí),再次用錘子沿同一方向打擊小球,兩次打擊后小球恰好到達(dá)Q點(diǎn),且小球總沿圓弧運(yùn)動(dòng),打擊的時(shí)間極短,小球電荷量不損失。錘子第一次對(duì)小球做功為W1,第二次對(duì)球做功為W2。
(1)求勻強(qiáng)電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)大小E;
(2)若的值達(dá)到最大,分別求、;
(3)的值最大時(shí),求第一、二次小球被打擊后瞬間細(xì)繩的拉力大小F1、F2.
【答案】(1)(2);
(3),
【解析】試題分析:(1)小球在P點(diǎn)處于靜止時(shí)有
解得:
(2)等效重力G為重力mg與電場(chǎng)力qE的合力,方向沿OP方向,
為使W1:W2最大,須使W1最大,W2最小,但細(xì)繩不能松弛,所以錘子第一次打擊小球后,恰好能使細(xì)繩轉(zhuǎn)過(guò)900,這種情況下錘子對(duì)小球做功為W1,根據(jù)動(dòng)能定理有:W1-GL=0,解得
錘子第二次對(duì)小球做功使小球從P點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到Q點(diǎn),在Q點(diǎn),小球的等效重力G剛好提供向心力,這種情況下錘子第二次對(duì)小球做功為W2.在Q點(diǎn),,解得:
根據(jù)動(dòng)能定理有:
解得:
(3)錘子第一次打擊小球過(guò)程,根據(jù)動(dòng)能定理:,解得
錘子第一次打擊小球后瞬間,
錘子第二次打擊小球后瞬間,
解得:,
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】如圖所示,直角三棱鏡的折射率為,∠A=30,一束與OB面成30角的單色光射向OB面,從AB面上的D點(diǎn)射出。若不考慮光在OB面上的反射,求能從D點(diǎn)射向空氣的光的方向。
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】如圖所示,AB是真空中的兩塊相距為的平行金屬板,兩板間電壓。O、P分別為AB板上正對(duì)的兩個(gè)小孔,在B板右側(cè)有足夠長(zhǎng)傾斜放置的擋板EF,擋板與豎直方向的夾角=30°。已知小孔P到擋板的水平距離PD=0.5m。某一質(zhì)量,電荷量的粒子,從小孔O由靜止開(kāi)始向B板運(yùn)動(dòng),經(jīng)小孔P水平射出打到擋板上,不計(jì)粒子重力。
(1)求粒子從小孔O運(yùn)動(dòng)到擋板上的D點(diǎn)所用的時(shí)間。
(2)如果在B板右側(cè)至EF區(qū)域加上豎直向下的勻強(qiáng)電場(chǎng),粒子仍能打到擋板上,求所加電場(chǎng)的最大值。
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】如圖所示為“研究電磁感應(yīng)現(xiàn)象”的實(shí)驗(yàn)裝置。
(1)將圖中所缺的導(dǎo)線補(bǔ)接完整。
(2)如果在閉合電鍵時(shí)發(fā)現(xiàn)靈敏電流的指針向右偏了一下,那么合上電鍵后進(jìn)行下述
A、B操作時(shí)可能出現(xiàn)的情況是:
A.將原線圈迅速插入副線圈時(shí),靈敏電流計(jì)指針. (填“向左偏”、 “向右偏”、 “不偏”)
B.原線圈插入副線圈后,將滑動(dòng)變阻器觸頭迅速向左拉時(shí),靈敏電流計(jì)指針. (填“向左偏”、 “向右偏”、“不偏”)
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】如圖所示,傳送帶以速度勻速運(yùn)動(dòng)。將質(zhì)量為m的物體無(wú)初速度放在傳送帶上的A端,物體被傳送到B端,若物體到達(dá)B端之前已和傳送帶相對(duì)靜止,則下列說(shuō)法正確的是 ( )
A.傳送帶對(duì)物體做功為
B.傳送帶克服物體的摩擦力做功
C.在傳送過(guò)程中,由于物體和傳送帶間的摩擦而產(chǎn)生的熱量為
D.電動(dòng)機(jī)因傳送物體多消耗的能量為
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】發(fā)射地球同步衛(wèi)星時(shí),先將衛(wèi)星發(fā)射至近地圓軌道1,然后經(jīng)點(diǎn)火,使其沿橢圓軌道2運(yùn)行,最后再次點(diǎn)火,將衛(wèi)星送入同步圓軌道3。軌道1、2相切于Q點(diǎn)。軌道2、3相切于P點(diǎn)(如圖),則當(dāng)衛(wèi)星分別在1、2、3軌道上正常運(yùn)行時(shí),以下說(shuō)法正確的是
A. 衛(wèi)星在軌道3上的速率大于在軌道1上的速率
B. 衛(wèi)星在軌道3上的角速度大于在軌道1上的角速度
C. 在軌道1上的勢(shì)能與動(dòng)能之和比在軌道3上的勢(shì)能與動(dòng)能之和大
D. 衛(wèi)星在軌道2上經(jīng)過(guò)P點(diǎn)時(shí)的加速度等于它在軌道3上經(jīng)過(guò)P點(diǎn)時(shí)的加速度
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】如圖所示,實(shí)線是一列簡(jiǎn)諧橫波在t1=0時(shí)刻的波形,虛線是這列波在t2 =1.5 s時(shí)刻的波形,這列波的周期T符合2T<t2-t1<3T,求:
(1)若波速向右,波速多大?
(2)若波速向左,波速多大?
(3)若波的周期大小沒(méi)有限制條件,如果波速大小為34 m/s,波速方向如何?
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】如圖所示,電子由靜止開(kāi)始經(jīng)加速電場(chǎng)加速后,沿平行于版面的方向射入偏轉(zhuǎn)電場(chǎng),并從另一側(cè)射出。已知電子質(zhì)量為m,電荷量為e,加速電場(chǎng)電壓為。偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)可看作勻強(qiáng)電場(chǎng),極板間電壓為U,極板長(zhǎng)度為L(zhǎng),板間距為d。
(1)忽略電子所受重力,求電子射入偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)時(shí)的初速度v0和從電場(chǎng)射出時(shí)沿垂直板面方向的偏轉(zhuǎn)距離Δy;
(2)分析物理量的數(shù)量級(jí),是解決物理問(wèn)題的常用方法。在解決(1)問(wèn)時(shí)忽略了電子所受重力,請(qǐng)利用下列數(shù)據(jù)分析說(shuō)明其原因。已知,,,,。
(3)極板間既有靜電場(chǎng)也有重力場(chǎng)。電勢(shì)反映了靜電場(chǎng)各點(diǎn)的能的性質(zhì),請(qǐng)寫出電勢(shì)的定義式。類比電勢(shì)的定義方法,在重力場(chǎng)中建立“重力勢(shì)”的概念,并簡(jiǎn)要說(shuō)明電勢(shì)和“重力勢(shì)”的共同特點(diǎn)。
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】2016年世界中學(xué)生五人制足球錦標(biāo)賽落下帷幕,代表中國(guó)參賽的河南男隊(duì)和河北女隊(duì)取得了優(yōu)異成績(jī)。五人制足球的賽場(chǎng)長(zhǎng)40 m,寬20 m,如圖所示。在比賽中,攻方隊(duì)員在中線附近突破防守隊(duì)員,將足球沿邊路向前踢出,足球的運(yùn)動(dòng)可視為在地面上做初速度為v1=6 m/s的勻減速直線運(yùn)動(dòng),加速度大小為a1=1 m/s2。該隊(duì)員將足球踢出后立即由靜止啟動(dòng)追趕足球,他的運(yùn)動(dòng)可看作是勻加速直線運(yùn)動(dòng),最大加速度為a2=1 m/s2,能達(dá)到的最大速度為v2=4 m/s。該隊(duì)員至少經(jīng)過(guò)多長(zhǎng)時(shí)間能追上足球?
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