【題目】如圖所示,有一豎直平面直角坐標(biāo)系,Oy豎直向上,在二、三象限存在垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng),磁感應(yīng)強(qiáng)度為B;在一、四象限存在豎直向上的勻強(qiáng)電場(chǎng),在一光滑絕緣、長(zhǎng)為l的空心細(xì)管中,有一可視為質(zhì)點(diǎn)的帶電小球N,管的右端開口,小球初始位置坐標(biāo)為(-l,2l),小球和管均靜止,現(xiàn)管獲得沿y軸負(fù)方向的速度做勻速運(yùn)動(dòng),管口到達(dá)O點(diǎn)時(shí)小球從管中射出,且恰好做勻速直線運(yùn)動(dòng),忽略小球?qū)苓\(yùn)動(dòng)的影響,重力加速度為g,求:
(1)小球從管中射出時(shí),相對(duì)坐標(biāo)系的速度;
(2)電場(chǎng)強(qiáng)度的大。
(3)在管開始運(yùn)動(dòng)時(shí),一個(gè)不帶電,可視為質(zhì)點(diǎn)的小球N,初始坐標(biāo)為(2l,5l),同時(shí)由靜止釋放,恰與M相遇,寫出與l的關(guān)系式。
【答案】(1) (2) (3)
【解析】試題分析:小球在管中,水平做勻加速運(yùn)動(dòng),豎直方向做勻速運(yùn)動(dòng),根據(jù)速度的合成可得小球從管中射出時(shí)的速度;小球在電場(chǎng)中做勻速運(yùn)動(dòng),則所受電場(chǎng)力和重力相等,小球在管中沿x方向做勻加速直線運(yùn)動(dòng),結(jié)合運(yùn)動(dòng)學(xué)方程即可解題;N做自由落體運(yùn)動(dòng),相遇即兩球位置坐標(biāo)相等,結(jié)合運(yùn)動(dòng)學(xué)方程即可解得速度與距離的關(guān)系式。
(1)由題意可得小球帶正電,管向下運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中,小球受到向右的洛倫茲:
小球在豎直方向隨管一起運(yùn)動(dòng)有: ,小球從管中射出時(shí):
水平方向:
豎直方向:
聯(lián)立以上式解得:
出射時(shí)小球的速度大小
方向:與x軸成,斜向右下
(2)小球在電場(chǎng)中做勻速運(yùn)動(dòng),則所受電場(chǎng)力和重力相等:
小球在管中沿x方向做勻加速直線運(yùn)動(dòng)有:
聯(lián)立上式解得:
解得:
(3)N做自由落體運(yùn)動(dòng),相遇即兩球位置坐標(biāo)相等,由題意得,小球射出后,向右水平移動(dòng)2l,豎直移動(dòng)2l
即相遇時(shí)N的豎直位移
對(duì)N有:
解得:
對(duì)M有:
聯(lián)立式可得:
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】如圖所示,可看作質(zhì)點(diǎn)的小物體位于半徑為R的半球頂端,若給小物體以水平速度時(shí),小物體對(duì)球頂恰好無(wú)壓力,則( )
A. 物體將沿著球面做圓周運(yùn)動(dòng)
B. 物體落地時(shí)速度與水平方向成
C. 物體落地時(shí)水平位移為2R
D. 物體落地時(shí)速度大小為
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】如圖所示,半徑為1 m的光滑半圓形管道AB,與水平面相切與A點(diǎn),固定在豎直面內(nèi),管道內(nèi)有一個(gè)直徑略小于管道內(nèi)徑的小球(可看做質(zhì)點(diǎn)),質(zhì)量為1 kg,在管道內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng),通過(guò)圓周最高點(diǎn)B后,經(jīng)0.3 s垂直打到傾角為45°的斜面上的C點(diǎn).取g=10 m/s2.求:
(1)C與B點(diǎn)的水平距離;
(2)球通過(guò)B點(diǎn)時(shí)對(duì)管道的作用力.
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】如圖所示,小球m可以在豎直放置的光滑圓形管道內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng),下列說(shuō)法中正確的是 ( )
A. 小球通過(guò)最高點(diǎn)的最小速度為v=
B. 小球通過(guò)最高點(diǎn)的最小速度可以為0
C. 小球在水平線ab以下管道中運(yùn)動(dòng)時(shí),內(nèi)側(cè)管壁對(duì)小球一定無(wú)作用力
D. 小球在水平線ab以上管道中運(yùn)動(dòng)時(shí),內(nèi)側(cè)管壁對(duì)小球一定有作用力
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】如圖所示,B和C是一組塔輪,即B和C半徑不同,但固定在同一轉(zhuǎn)動(dòng)軸上,其半徑之比為RB:RC=3:2.A輪的半徑與C輪相同,它與B輪緊靠在一起.當(dāng)A輪繞其中心的豎直軸轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí),由于摩擦作用,B輪也會(huì)隨之無(wú)滑動(dòng)地轉(zhuǎn)動(dòng).a、b、c分別為三個(gè)轉(zhuǎn)輪A、B、C邊緣上的三個(gè)點(diǎn),在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中,a、b、c三點(diǎn)的
A. 線速度大小之比為3:2:2
B. 角速度之比為3:3:2
C. 轉(zhuǎn)速之比為2:3:2
D. 向心加速度大小之比為9:6:4
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】如圖所示,AB是一傾角為θ=37°的絕緣粗糙直軌道,滑塊與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.5,BCD是半徑為R=0.16m的光滑圓弧軌道,它們相切與B點(diǎn),C為圓弧軌道的最低點(diǎn),整個(gè)空間存在著豎直向上的勻強(qiáng)電場(chǎng),場(chǎng)強(qiáng)E=5.0×102N/C,質(zhì)量m=0.2kg的帶電滑塊從斜面頂端由靜止開始滑下.已知斜面AB對(duì)應(yīng)的高度h=0.24m,滑塊帶電荷q=-6.0×10-3C,取重力加速度g=10m/s2,.求:
(1)滑塊從斜面最高點(diǎn)滑到斜面底端B點(diǎn)時(shí)的速度大;
(2)滑塊滑到圓弧軌道最低點(diǎn)C時(shí)對(duì)軌道的壓力.
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】如圖是某同學(xué)用來(lái)探究“小車的加速度與外力關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)裝置,軌道上的B點(diǎn)固定一光電門,將連接小車的細(xì)線跨過(guò)滑輪系住小鉤碼,平衡摩擦力后在A點(diǎn)釋放小車,測(cè)出小車上擋光片通過(guò)光電門的時(shí)間為Δt。
(1)若擋光片的寬度為d,擋光片前端距光電門的距離為L,則小車的加速度a=________。
(2)在該實(shí)驗(yàn)中,下列操作中正確的是________。
A.要用天平稱量小車質(zhì)量
B.每次改變鉤碼,都不需要測(cè)量其質(zhì)量(或重力)
C.調(diào)節(jié)滑輪的高度,使細(xì)線與軌道平行
D.每次小車從A點(diǎn)出發(fā)允許有不同的初速度
(3)由于擋光片有一定的寬度,則實(shí)驗(yàn)中測(cè)出的小車加速度值比真實(shí)值________。(填“偏大”“相等”或“偏小”)。
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】如圖所示,在網(wǎng)球的網(wǎng)前截?fù)艟毩?xí)中,若練習(xí)者在球網(wǎng)正上方距地面H處,將球以速度v沿垂直球網(wǎng)的方向擊出,球剛好落在底線上,已知底線到網(wǎng)的距離為L,重力加速度取g,將球的運(yùn)動(dòng)視作平拋運(yùn)動(dòng),下列表述正確的是
A. 球的速度v等于
B. 球從擊出至落地所用時(shí)間為
C. 球從擊球點(diǎn)至落地點(diǎn)的位移等于L
D. 球從擊球點(diǎn)至落地點(diǎn)的位移與球的質(zhì)量有關(guān)
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