【題目】如圖所示,一傾角、高為5R的固定光滑絕緣斜面與左側(cè)光滑水平軌道相連,水平軌道左側(cè)與半徑為R的光滑半圓軌道連接,D點(diǎn)為半圓軌道的最高點(diǎn),整體處在磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,磁場(chǎng)方向垂直紙面向外。一質(zhì)量為m、帶電荷量為+q的小滑塊(可視為質(zhì)點(diǎn))在斜面頂端以初速度v0開始沿斜面下滑,小滑塊始終沒有脫離接觸面。不計(jì)小滑塊在各軌道連接處的能量損失,重力加速度取g

(1)求小滑塊到達(dá)D點(diǎn)的速度大;

(2)求小滑塊在D點(diǎn)受到軌道的作用力大小;

(3)若斜面足夠長(zhǎng),小滑塊運(yùn)動(dòng)一段距離后脫離斜面,求小滑塊離開斜面時(shí)的動(dòng)能。

【答案】(1) (2);(3)

【解析】

(1)小滑塊運(yùn)動(dòng)過程中洛倫茲力不做功,從AD由動(dòng)能定理可得

解得

(2)D點(diǎn)由牛頓第二定律可得

解得

(3)小滑塊沿斜面下滑時(shí),垂直斜面方向的加速度為零,有

當(dāng)時(shí),小滑塊開始脫離斜面,此時(shí)有

解得

所以動(dòng)能為

答:(1)小滑塊到達(dá)D點(diǎn)的速度大小;

(2)小滑塊在D點(diǎn)受到軌道的作用力大小;

(3)小滑塊離開斜面時(shí)的動(dòng)能

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】如圖,C、D是兩條豎直且足夠長(zhǎng)的固定導(dǎo)軌(電阻不計(jì)),導(dǎo)軌間存在垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng),EF是一個(gè)固定螺線管,C、D的輸出端a、b分別連接EF的輸入端c、dP是在EF的正下方水平放置在地面上的鋁圓環(huán),F(xiàn)對(duì)金屬棒AB施加一豎直向上的力使金屬棒由靜止開始向上做勻加速運(yùn)動(dòng),在運(yùn)動(dòng)過程中棒始終與C、D導(dǎo)軌良好接觸,可認(rèn)為通電螺線管在圓環(huán)中產(chǎn)生的磁感應(yīng)強(qiáng)度與通過螺線管的電流成正比,則( 。

A.金屬棒中的感應(yīng)電流方向由ABB.P環(huán)有收縮的趨勢(shì)

C.P環(huán)對(duì)地面的壓力逐漸減小D.P環(huán)中感應(yīng)電流逐漸變大

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】在“驗(yàn)證力的平行四邊形定則”的實(shí)驗(yàn)中,某同學(xué)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)的主要步驟是:

a.如圖甲所示,將橡皮筋的一端固定在木板上的A點(diǎn),另一端拴上兩根繩套,每根繩套分別連著一個(gè)彈簧測(cè)力計(jì);

b.沿著兩個(gè)方向拉彈簧測(cè)力計(jì),將橡皮筋的活動(dòng)端拉到某一位置,將此位置標(biāo)記為O點(diǎn),讀取此時(shí)彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù),分別記錄兩個(gè)拉力F1F2的大。霉P在兩繩的拉力方向上分別標(biāo)記ab兩點(diǎn),并分別將其與O點(diǎn)連接,表示兩力的方向;

c.再用一個(gè)彈簧測(cè)力計(jì)將橡皮筋的活動(dòng)端仍拉至O點(diǎn),記錄其拉力F的大小并用上述方法記錄其方向;

①實(shí)驗(yàn)中確定分力方向時(shí),圖甲中的b點(diǎn)標(biāo)記得不妥,其原因是______;

②用一個(gè)彈簧測(cè)力計(jì)將橡皮筋的活動(dòng)端仍拉至O點(diǎn),這樣做的目的是______;

③圖乙是在白紙上根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)作出的力的圖示,其中______F1F2合力的實(shí)際測(cè)量值;

④實(shí)驗(yàn)中的一次測(cè)量如圖丙所示,兩個(gè)測(cè)力計(jì)M、N的拉力方向互相垂直,即α+β=90°.若保持測(cè)力計(jì)M的讀數(shù)不變,當(dāng)角α由圖中所示的值逐漸減小時(shí),要使橡皮筋的活動(dòng)端仍在O點(diǎn),可采用的辦法是______;

A.增大N的讀數(shù),減小β

B.減小N的讀數(shù),減小β

C.減小N的讀數(shù),增大β

D.增大N的讀數(shù),增大β

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】如圖所示,在傾角為θ=37°的斜面底端有一個(gè)固定擋板D,處于自然長(zhǎng)度的輕質(zhì)彈簧一端固定在擋板上,另一端在O點(diǎn),已知斜面OD部分光滑,PO部分粗糙且長(zhǎng)度L=8m。質(zhì)量m=1kg的物塊(可視為質(zhì)點(diǎn))從P點(diǎn)靜止開始下滑,已知物塊與斜面PO間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.25g10m/s2 sin37°=0.6,cos37°=0.8。求:

1)物塊第一次接觸彈簧時(shí)速度的大小

2)若彈簧的最大壓縮量d=0.5m,求彈簧的最大彈性勢(shì)能

3)物塊與彈簧接觸多少次,反彈后從O點(diǎn)沿斜面上升的最大距離第一次小于0.5m

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】如圖所示,足夠長(zhǎng)的粗糙導(dǎo)軌與水平地面成θ角,導(dǎo)軌的電阻不計(jì),一質(zhì)量為m、電阻為R的導(dǎo)體棒ab垂直導(dǎo)軌放置,導(dǎo)軌上方與內(nèi)阻可以忽略的直流電源連接,空間存在垂直導(dǎo)軌平面向上、磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)。已知兩導(dǎo)軌間距為L,導(dǎo)體棒ab與軌道間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ),定值電阻阻值為,閉合開關(guān)S,導(dǎo)體棒保持靜止且恰好與導(dǎo)軌無(wú)摩擦力。已知重力加速度為g,最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力,求:

(1)此時(shí)流過導(dǎo)體棒ab的電流;

(2)為了使導(dǎo)體棒ab靜止在導(dǎo)軌上,電源電動(dòng)勢(shì)的最小值。

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】中國(guó)探月工程預(yù)計(jì)在2015年研制發(fā)射小型采樣返回艙,采集關(guān)鍵樣品后返回地球,如圖為從月球表面返回時(shí)的運(yùn)動(dòng)軌跡示意圖,軌道為月球表面附近的環(huán)月軌道,軌道為月球轉(zhuǎn)移橢圓軌道;已知月球的平均密度為,半徑為R,引力常量為G,下列說(shuō)法正確的是()

A. 月球表面的重力加速度為

B. 返回艙繞環(huán)月軌道的運(yùn)動(dòng)周期為

C. 返回艙在軌道上的運(yùn)行周期大于在軌道上的運(yùn)行周期

D. 從月球上發(fā)射返回艙進(jìn)入環(huán)月軌道所需的最小發(fā)射速度為

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】如圖所示,線圈abcd的面積,共100匝,線圈總電阻r=4Ω,外接一電阻R,勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度,線圈以100π rad/s的角速度勻速轉(zhuǎn)動(dòng)。電流表和電壓表均為理想交流電表。求:(結(jié)果可用根號(hào)表示)

(1)若開關(guān)S斷開,電壓表的示數(shù);

(2)R=6Ω,閉合開關(guān)S后,電流表、電壓表的示數(shù);

(3)若將開關(guān)S閉合后,要使R消耗功率最大,則R的阻值及最大功率。

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】從點(diǎn)光源S發(fā)出的一細(xì)束白光以一定的角度入射到三棱鏡的表面,經(jīng)過三棱鏡的折射后發(fā)生色散現(xiàn)象,在光屏的ab間形成一條彩色光帶.下面的說(shuō)法中正確的是(

A.a側(cè)是紅色光,b側(cè)是紫色光

B.在真空中a側(cè)光的波長(zhǎng)小于b側(cè)光的波長(zhǎng)

C.三棱鏡對(duì)a側(cè)光折射率小于對(duì)b側(cè)光的折射率

D.在三棱鏡中a側(cè)光的傳播速度大于b側(cè)光的傳播速度

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】如圖甲所示,理想變壓器原、副線圈的匝數(shù)比為2∶1,電阻55Ω,電流表、電壓表均為理想電表。原線圈A、B端接入如圖乙所示的正弦交流電壓,下列說(shuō)法正確的是

A.電流表的示數(shù)為4.0A

B.電壓表的示數(shù)為155.6V

C.副線圈中交流電的頻率為50Hz

D.穿過原、副線圈磁通量的變化率之比為2∶1

查看答案和解析>>

同步練習(xí)冊(cè)答案