(18分)如圖所示,在xOy平面的y軸左側(cè)存在沿y軸正方向的勻強電場,y軸右側(cè)
區(qū)域Ⅰ內(nèi)存在磁感應強度大小B1=、方向垂直紙面向外的勻強磁場,區(qū)域Ⅰ、區(qū)域Ⅱ的寬度均為L,高度均為3L。質(zhì)量為m、電荷量為 +q的帶電粒子從坐標為(– 2L,–L)的A點以速度v0沿+x方向射出,恰好經(jīng)過坐標為[0,-(–1)L]的C點射入?yún)^(qū)域Ⅰ。粒子重力忽略不計。
⑴求勻強電場的電場強度大小E;
⑵求粒子離開區(qū)域Ⅰ時的位置坐標;
⑶要使粒子從區(qū)域Ⅱ上邊界離開磁場,可在區(qū)域Ⅱ內(nèi)加垂直紙面向內(nèi)的勻強磁場。試確定磁感應強度B的大小范圍,并說明粒子離開區(qū)域Ⅱ時的速度方向。
(1)(2)(L,0)(3) 帶電粒子離開磁場時速度方向與軸正方向夾角
解析試題分析:⑴ 帶電粒子在勻強電場中做類平拋運動.
1分
1分
2分
⑵ 設帶電粒子經(jīng)C點時的豎直分速度為 vy:、速度為v
2分
,方向與軸正向成45° 斜向上 2分
粒子進入?yún)^(qū)域Ⅰ做勻速圓周運動,
解得: 2分
由幾何關(guān)系知,離開區(qū)域時的位置坐標: 2分
⑶ 根據(jù)幾何關(guān)系知,帶電粒子從區(qū)域Ⅱ上邊界離開磁場的半徑滿足
2分
得 2分
根據(jù)幾何關(guān)系知,帶電粒子離開磁場時速度方向與軸正方向夾角
2分
考點:帶電粒子在勻強磁場中的運動(類平拋運動強調(diào)運動的分解,勻速圓周運動強調(diào)幾何關(guān)系確定半徑與已知長度的關(guān)系),牛頓第二定律,向心力
科目:高中物理 來源: 題型:計算題
(15 分)如圖,是一段光滑的固定斜面,長度s=1m,與水平面 的傾角θ=530。另有一固定豎直放置的粗糙圓弧形軌道剛好在B點與斜面相切,圓弧形軌道半徑R=0.3m,O點是圓弧軌道的圓心。將一質(zhì)量m=0.2kg的小物塊從A點由靜止釋放,運動到圓弧軌道最高點C點時,與軌道之間的彈力F=1N。重力加速度g=10m/s2,sin53?=0.8,cos53?=0.6,不計空氣阻力。求:
(1)小物塊運動到B點時的速度大小?
(2)小物塊從B到C的過程,克服摩擦力做的功是多少?
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科目:高中物理 來源: 題型:計算題
(11分)城市中為了解決交通問題,修建了許多立交橋,如圖所示,橋面為圓弧形的立交橋AB,橫跨在水平路面上,長為L=100m,橋高h=10m.可以認為橋的兩端A、B與水平路面的連接處的平滑的.一輛質(zhì)量m=1000kg的小汽車沖上立交橋,到達橋頂時的速度為 m/s.試計算:(g取10m/s2)
(1)汽車在橋頂處對橋面的壓力的大小.
(2)若汽車到達橋頂時對橋面的壓力為0,此時汽車的速度為多大?
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科目:高中物理 來源: 題型:計算題
(10分)如圖所示,水平放置的圓盤半徑為 R =" 1" m,在其邊緣C 點固定一個高度不計的小桶,在圓盤直徑 CD 的正上方放置一條水平滑道 AB ,滑道與 CD 平行.滑道右端 B 與圓盤圓心 O 在同一豎直線上,其高度差為 h =" 1.25" m.在滑道左端靜止放置質(zhì)量為 m =" 0.4" kg的物塊(可視為質(zhì)點),物塊與滑道間的動摩擦因數(shù)為 μ = 0.2.當用一大小為 F =" 4" N的水平向右拉力拉動物塊的同時,圓盤從圖示位置以角速度 ω = 2πrad/s,繞穿過圓心 O 的豎直軸勻速轉(zhuǎn)動.拉力作用一段時間后撤掉,物塊在滑道上繼續(xù)滑行,由B 點水平拋出,恰好落入小桶內(nèi).重力加速度取10m/s2.
(1)求拉力作用的最短時間;
(2)若拉力作用時間為0.5s,求所需滑道的長度.
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科目:高中物理 來源: 題型:計算題
(9分)如圖所示,質(zhì)量為m=lkg的小物塊由靜止輕輕放在水平勻速運動的傳送帶上,從A點隨傳送帶運動到水平部分的最右端B點,經(jīng)半圓軌道C點沿圓弧切線進入豎直光滑的半圓軌道,恰能做圓周運動。C點在B點的正上方,D點為軌道的最低點。小物塊離開D點后,做平拋運動,恰好垂直于傾斜擋板打在擋板跟水平面相交的E點。已知半圓軌道的半徑R=0.9 m,D點距水平面的高度h =0.75 m,取g="10" m/s2,試求:
(1)摩擦力對物塊做的功;
(2)小物塊經(jīng)過D點時對軌道壓力的大;
(3)傾斜擋板與水平面間的夾角θ。
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科目:高中物理 來源: 題型:計算題
(18分)如下圖所示,讓小球從圖中的C位置由靜止開始擺下,擺到最低點D處,擺線剛好被拉斷,小球在粗糙的水平面上由D點向右做勻減速運動,到達小孔A進入半徑R=0.3m的豎直放置的光滑豎直圓弧軌道,當小球進入圓軌道立即關(guān)閉A孔,小球恰好能做圓周運動。已知擺線長L=2m,,小球質(zhì)量為m=0.5kg,D點與小孔A的水平距離s=2m,g取10m/s2。求:
(1)小球擺到最低點時的速度以及小球在最低點時對繩子的拉力
(2)小球運動到光滑豎直圓弧軌道最高點時的速度
(3)求粗糙水平面動摩擦因數(shù)μ。
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科目:高中物理 來源: 題型:計算題
(10分)體育課上進行“爬桿”活動,使用了一根質(zhì)量忽略不計的長桿,豎直固定在地面上(如圖)。一質(zhì)量為40kg的同學(可視為質(zhì)點)爬上桿的頂端后,自桿頂由靜止開始先勻加速再勻減速下滑,滑到竹桿底端時速度剛好為零。通過裝在長桿底部的傳感器測得長桿對底座的最大壓力為460N,最小壓力280N,下滑的總時間為3s,求該同學在下滑過程中的最大速度及桿長。(取g ="10" m/s2)
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科目:高中物理 來源: 題型:計算題
光滑絕緣水平面AB上有C、D、E三點.CD長L1=10cm,DE長L2=2cm,EB長L3=9cm。另有一半徑R=0.1m的光滑半圓形絕緣導軌PM與水平面相連并相切于P點,不計BP連接處能量損失,F(xiàn)將兩個帶電量為-4Q和+Q的物體(可視作點電荷)固定在C、D兩點,如圖所示。將另一帶電量為+q,質(zhì)量m=1´104kg的金屬小球(也可視作點電荷)從E點靜止釋放,當小球進入P點時,將C、D兩物體接地,則
(1)小球在水平面AB運動過程中最大加速度和最大速度對應的位置
(2)若小球過圓弧的最高點后恰能擊中放在C處的物體,則小球在最高點時的速度為多少?對軌道的壓力為多大?
(3)若不改變小球的質(zhì)量而改變小球的電量q,發(fā)現(xiàn)小球落地點到B點的水平距離s與小球的電量q,符合下圖的關(guān)系,則圖中與豎直軸的相交的縱截距應為多大?
(4)你還能通過圖像求出什么物理量,其大小為多少?
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科目:高中物理 來源: 題型:計算題
2008年9月28日傍晚我國自行研制的神舟七號載人飛船經(jīng)歷68個多小時的太空飛行,在預定軌道繞地球飛行45圈后成功返回。設 “神舟”七號載人飛船在圓軌道上繞地球運行n圈所用的時間為t,若地球表面的重力加速度為g,地球半徑為R,求:
(1)飛船的圓軌道離地面的高度;
(2)飛船在圓軌道上運行的速率。
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