【題目】如圖所示,在空間坐標(biāo)系x<0區(qū)域中有豎直向上的勻強(qiáng)電場E1,在一、四象限的正方形區(qū)域CDEF內(nèi)有方向如圖所示的正交的勻強(qiáng)電場E2和勻強(qiáng)磁場B,已知CD=2L,OC=L,E2=4E1.在-x軸上有一質(zhì)量為m、電量為+q的金屬a球以速度v0沿x軸向右勻速運動,并與靜止在坐標(biāo)原點O處用絕緣細(xì)支柱支撐的(支柱與b球不粘連、無摩擦)質(zhì)量為2m、不帶電金屬b球發(fā)生彈性碰撞。已知a、b球體積大小、材料相同且都可視為點電荷,碰后電荷總量均分,重力加速度為g,不計a、b球間的靜電力,不計a、b球產(chǎn)生的場對電場、磁場的影響,求:
(1)碰撞后,a、b兩球的速度大。
(2)a、b碰后,若b球從CD邊界射出,求b球運動時間的范圍;
(3)若將磁場反向,兩球可否再次碰撞,若可以,請求出磁感應(yīng)強(qiáng)度;若不可以,請簡述理由.
【答案】(1) (2) (3)
【解析】
(1)a勻速運動,則:mg=qE1
ab碰撞,由動量守恒定律得:mv0=mva+2mvb
碰撞過程由能量守恒得:
聯(lián)立解得:
(2)碰撞后,b受到的電場力為:F電
故b做勻速圓周運動,由牛頓第二定律得:
解得:
若b恰好從C射出,則:L=2r
聯(lián)立解得:
若b恰好從D射出,則由幾何關(guān)系得:r2=4L2+(r﹣L)2
解得:
聯(lián)立解得:
故若b從CD邊界射出,則其在磁場中運動時間滿足:
(3)碰后a、b電量總量平分,即:
碰后a在電場中向左做類平拋運動,b在垂直紙面向外的磁場中偏轉(zhuǎn)半周再進(jìn)入電場中做類平拋運動,設(shè)兩球再次相遇的位置在P點,其坐標(biāo)為(-x,-y)
根據(jù)類平拋運動x=vt
則類平拋運動時間差滿足
由牛頓第二定律得球a : a
同理球b:
解得
根據(jù)類平拋運動
則類平拋運動的側(cè)向位移差滿足
聯(lián)立方程得
科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】如圖所示,兩個質(zhì)量均為m的小木塊a和b(可視為質(zhì)點)放在水平圓盤上,a與轉(zhuǎn)軸OO′的距離為l,b與轉(zhuǎn)軸的距離為2l.木塊與圓盤的最大靜摩擦力為木塊所受重力的k倍,重力加速度大小為g,若圓盤從靜止開始繞轉(zhuǎn)軸緩慢地加速轉(zhuǎn)動,用ω表示圓盤轉(zhuǎn)動的角速度.下列說法正確的是( 。
A. b一定比a先開始滑動
B. 是b開始滑動的臨界角速度
C. a、b所受的摩擦力始終相等
D. 當(dāng)時,a所受摩擦力的大小為kmg
查看答案和解析>>
科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】2017年12月31日上合昆明國際馬拉松比賽期間,一輛保障救援的小車執(zhí)行任務(wù)時,在一條沿東西方向的公路上做直線運動,設(shè)向東為運動的方向,其位移一時間圖象如圖所示。下列對小車運動的描述正確的選項是:( )
A. 0~內(nèi)小車向東勻速上坡;內(nèi)小車向東勻速直線運動; 內(nèi)小車向東勻速下坡
B. 0~內(nèi)小車向東勻加速直線運動;內(nèi)小車向東勻速直線運動;內(nèi)小車向東勻減速直線運動
C. 0~內(nèi)小車向東勻加速直線運動;內(nèi)小車靜止;內(nèi)小車向西勻減速直線運動
D. 0~內(nèi)小車向東勻速直線運動;內(nèi)小車靜止;內(nèi)小車向西勻速直線運動
查看答案和解析>>
科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】為測定某舊干電池的電動勢和內(nèi)阻,實驗室提供了如下器材:
A.舊干電池1節(jié);
B.電壓表(視為理想電壓表,量程為0~3 V);
C.電阻箱R(0~999.9Ω);
D.定值電阻R0=10Ω;
E.多用電表;
F.開關(guān)、導(dǎo)線若干.
(1)同學(xué)甲直接使用多用電表的直流2.5V擋測量該干電池的電動勢,讀數(shù)如圖所示,則該同學(xué)測得的電動勢E=______V,此測量值比舊干電池電動勢的真實值______(選填“偏大”或者“偏小”)。
(2)同學(xué)乙將干電池接入如圖所示的電路,規(guī)范操作得到如圖所示的圖像。該同學(xué)所描繪的圖像中,橫坐標(biāo)是________(填選項前的字母)。
A.R
B.
C.
(3)按照(2)問中所選的橫坐標(biāo),已知圖像的斜率為k,縱坐標(biāo)的截距為b,則干電池的電動勢E=________,內(nèi)阻r=________。(用k、b、R0表示)
查看答案和解析>>
科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】如圖所示,兩平行金屬導(dǎo)軌間的距離L=0.4m,金屬導(dǎo)軌所在的平面與水平面夾角θ=37°,在導(dǎo)軌所在平面內(nèi),分布著磁感應(yīng)強(qiáng)度B=0.5T、方向垂直于導(dǎo)軌所在平面的勻強(qiáng)磁場。金屬導(dǎo)軌的一端接有電動勢E=6V、內(nèi)阻r=1Ω的直流電源。現(xiàn)把一個質(zhì)量m=0.04kg的導(dǎo)體棒ab放在金屬導(dǎo)軌上,導(dǎo)體棒恰好靜止。導(dǎo)體棒與金屬導(dǎo)軌垂直且接觸良好,導(dǎo)體棒與金屬導(dǎo)軌接觸的兩點間的電阻R0=2.75Ω,金屬導(dǎo)軌電阻不計,g取10m/s2。已知sin 37°=0.6,cos 37°=0.8,求:
(1)導(dǎo)體受到的安培力大。
(2)導(dǎo)體棒受到的摩擦力的大小和方向。
(3)若感應(yīng)強(qiáng)度的大小和方向可以改變,為了使導(dǎo)體靜止在斜面上且對斜面無壓力,此處磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度B′的大小和方向。
查看答案和解析>>
科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】水平面上有電阻不計的U形導(dǎo)軌NMPQ,它們之間的寬度為L,M和P之間接入電動勢為E的電源(不計內(nèi)阻)。現(xiàn)垂直于導(dǎo)軌擱一根質(zhì)量為m,電阻為R的金屬棒ab,并加一個范圍較大的勻強(qiáng)磁場,磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B,方向與水平面夾角為θ且指向右斜上方,如圖所示,問:
(1)當(dāng)ab棒靜止時,受到的支持力和摩擦力各為多少?
(2)若B的大小和方向均能改變,則要使ab棒所受支持力為零,B的大小至少為多少?此時B的方向如何?
查看答案和解析>>
科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】某同學(xué)想測定滑塊與水平桌面間的動摩擦因數(shù),設(shè)計了如圖甲所示的實驗。
(1)用10分度游標(biāo)卡尺測遮光條寬度d的示數(shù)如圖乙,則d=___________mm;
(2)先用天平測出滑塊和遮光條的總質(zhì)量m后,按圖甲安裝好器材,把滑塊從桌面上某一位置靜止釋放,測得滑塊經(jīng)過兩光電門時遮光條的遮光時間分別為△t1和△t2,彈簧秤的示數(shù)為F,重力加速度為g,為測出滑塊與桌面間的動摩擦因數(shù),還需要測出的物理量是__________;
(3)為減小本實驗的誤差,下列做法正確的是_____________。
A.遮光條寬度應(yīng)盡可能小些
B.動滑輪與重物的總質(zhì)量應(yīng)遠(yuǎn)小于滑塊與遮光條的總質(zhì)量
查看答案和解析>>
科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】如圖是貨場裝卸貨物的示意圖,圖中吊車向左運動的速率 v恒定,使懸吊著的貨物也以同一速率 v做水平方向上的勻速運動。當(dāng)貨物距貨車 x時,吊車上的卷揚機(jī)突然啟動,使貨物在水平方向上仍以 v勻速運動的同時,又沿豎直方向向上做加速度為 a的勻加速運動.
(1)若貨物的總質(zhì)量為 M,求卷揚機(jī)啟動前、后吊繩上的拉力各是多大?
(2)以卷揚機(jī)啟動瞬間物體所在位置為坐標(biāo)原點 O,水平向左為+x方向,豎直向上為+y方向,請在如圖坐標(biāo)系中畫出貨物運動的大致軌跡.
(3)為使貨物到達(dá)貨車時至少提升 h高度,則v最大值為多少?
查看答案和解析>>
科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】如圖所示,質(zhì)量為0.4kg的木塊以2m/s的速度水平地滑上靜止的平板小車,小車的質(zhì)量為1.6kg,木塊與小車之間的動摩擦因數(shù)為0.25(g取10m/s2)。設(shè)小車足夠長,地面光滑,求:
(1)木塊和小車相對靜止時小車的速度;
(2)從木塊滑上小車到它們處于相對靜止所經(jīng)歷的時間;
(3)從木塊滑上小車到它們處于相對靜止木塊在小車上滑行的距離。
查看答案和解析>>
湖北省互聯(lián)網(wǎng)違法和不良信息舉報平臺 | 網(wǎng)上有害信息舉報專區(qū) | 電信詐騙舉報專區(qū) | 涉歷史虛無主義有害信息舉報專區(qū) | 涉企侵權(quán)舉報專區(qū)
違法和不良信息舉報電話:027-86699610 舉報郵箱:58377363@163.com