【題目】如圖所示,質(zhì)量為、電荷量為的小球從距地面一定高度的點,以初速度沿著水平方向拋出,已知在小球運動的區(qū)域里,存在著一個與小球的初速度方向相反的勻強電場,如果測得小球落地時的速度方向恰好是豎直向下的,且已知小球飛行的水平距離為,求:
(1)電場強度為多大?
(2)小球落地點與拋出點之間的電勢差為多大?
(3)小球落地時的動能為多大?
【答案】(1)(2)) (3)
【解析】試題分析:小球在電場中受到重力和水平向左的電場力,根據(jù)運動的分解法可知,水平方向做勻減速運動,豎直方向做自由落體運動,由牛頓第二定律和運動學公式研究水平方向,可求出場強E.A與O之間的電勢差 UAO=EL;研究豎直方向的運動,由自由落體運動的規(guī)律求出小球落地時的速度,即可求出小球落地時的動能.
(1)小球在水平方向上受到水平向左的電場力,做勻減速運動,則有
又根據(jù)牛頓第二定律得,聯(lián)立得,解之得
(2)A與O之間的電勢差:
(3)設(shè)小球落地時的動能為EKA,空中飛行的時間為T,分析豎直方向的分運動有, ,
分析水平方向的分運動有: ,解得
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【題目】如圖甲,xoy平面內(nèi),以O為圓心,R為半徑的圓形區(qū)域內(nèi)有垂直紙面向外的勻強磁場,磁感應(yīng)強度大小為B0。一比荷大小為c的粒子以某一初速從A(R,0)沿-x方向射入磁場,并從B(0,R)射出。不計粒子重力。
(1)判定粒子的電性并求出粒子的初速度大小。
(2)若在原磁場區(qū)域疊加上另一垂直于紙面的勻強磁場,粒子從A以原初速射入磁場,射出時速度方向與+x軸成60°,求所疊加的磁場的磁感應(yīng)強度。
(3)若在平面內(nèi)施加一個以O為圓心,原磁場邊界為內(nèi)邊界的圓環(huán)形勻強磁場,磁場方向垂直于紙面向里,如圖乙。粒子從A以原初速射入磁場,從B射出后,在圓環(huán)形磁場中偏轉(zhuǎn),從P再次從圓環(huán)形磁場進入圓形磁場,則圓環(huán)形磁場外徑應(yīng)滿足什么條件?求粒子運動的周期。
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【題目】如圖,航天飛機在完成太空任務(wù)后,在A點從圓形軌道Ⅰ進入橢圓軌道Ⅱ,B為軌道Ⅱ上的近地點,關(guān)于航天飛機的運動,下列說法中正確的有( )
A. 在軌道Ⅱ上經(jīng)過A的速度大于經(jīng)過B的速度
B. 在軌道Ⅱ上經(jīng)過A的速度等于在軌道Ⅰ上經(jīng)過A 的速度
C. 在軌道Ⅱ上運動的周期小于在軌道Ⅰ上運動的周期
D. 在軌道Ⅱ上經(jīng)過A的加速度小于在軌道Ⅰ上經(jīng)過A的加速度
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【題目】如圖所示,在傾角為=37°的斜面上,固定一寬為L=l.0m的平行金屬導軌.現(xiàn)在導軌上垂直導軌放置一質(zhì)量m=0.4kg、電阻R0=2.0Ω、長為1.0m的金屬棒b,它與導軌間的動摩擦因數(shù)為=0.5.整個裝置處于方向豎直向上、磁感應(yīng)強度大小為B=2T的勻強磁場中.導軌所接電源的電動勢為E=12V,內(nèi)阻r=1.0Ω,若最大靜摩擦力等于滑動摩擦力,滑動變阻器的阻值符合要求,其他電阻不計,取g=10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8.現(xiàn)要保持金屬棒在導軌上靜止不動,求:
(1)金屬棒所受安培力的取值范圍;
(2)滑動變阻器接入電路中的阻值范圍.
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【題目】如圖,a、b兩條對稱圓弧曲線分別是汽車甲、乙在同一條平直公路上行駛時的v-t圖像。已知在t1時刻兩車相遇,a曲線在t1和t2時刻的切線斜率均大于零,則
A. t2時刻兩車再次相遇
B. 在 t1~t2時間內(nèi)兩車平均速度相等
C. 甲車速度一直增大,加速度先減小后增大
D. 在 t1~t2時間內(nèi)某時刻兩車加速度可能相等
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【題目】如圖所示,有界勻強磁場的磁感應(yīng)強度B=2×10﹣3T;磁場右邊是寬度L=0.2m、場強E=40V/m、方向向左的勻強電場.一帶電粒子電荷量q=﹣3.2×10﹣19C,質(zhì)量m=6.4×10﹣27kg,以v=4×104m/s的速度沿OO′垂直射入磁場,在磁場中偏轉(zhuǎn)后進入右側(cè)的電場,最后從電場右邊界射出.求:
(1)大致畫出帶電粒子的運動軌跡;(畫在答題紙上給出的圖中)
(2)帶電粒子在磁場中運動的軌道半徑;
(3)帶電粒子飛出電場時的動能EK.
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【題目】兩列簡諧橫波的振幅都是20 cm,傳播速度大小相同。實線波的頻率為2Hz,沿x軸正方向傳播,虛線波沿x軸負方向傳播。某時刻兩列波在如圖所示區(qū)域相遇,則______
A、虛線波的頻率的3 Hz
B、兩列波的傳播速度為8m/s
C、在相遇區(qū)域不會發(fā)生干涉現(xiàn)象
D、平衡位置為x=6 m處的質(zhì)點此時振動方向向下
E、平衡位置為x=3.5 m處的質(zhì)點此刻位移
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【題目】某實驗小組在驗證機械能守恒定律的實驗中,用天平測得重錘的質(zhì)量m=2kg,現(xiàn)將重錘由靜止釋放,在紙帶上打出了一系列的點,如圖所示,O點為打點計時器所打的第一個點,相鄰計數(shù)點間時間間隔為0.02s,長度單位是cm,。(計算結(jié)果均保留兩位有效數(shù)字)
(1)打點計時器打下計數(shù)點B時,物體的速度=_________;
(2)從點O到打下計數(shù)點B的過程中,物體重力勢能的減小量=_________,動能的增加量=_________;
(3)從(2)的實驗結(jié)果可知,實驗過程中__________(填“>”“<”或“=”),這是實驗存在系統(tǒng)誤差的必然結(jié)果,試分析該系統(tǒng)誤差產(chǎn)生的主要原因。
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【題目】霧霾的一個重要來源是工業(yè)煙塵。為了改善空氣環(huán)境,某熱電廠引進了一套靜電除塵系統(tǒng)。它主要由機械過濾網(wǎng),放電極和互相平行的集塵板三部分構(gòu)成。如圖為簡化的工作原理圖,其中集塵板帶正電,實線為電場線。假設(shè)虛線為某帶負電煙塵顆粒(不計重力)在除塵器裝置中的運動軌跡,A、B是軌跡中的兩點,煙塵顆粒在A點的速度小于B點的速度。下列說法正確的是( )
A. A點電勢高于B點電勢
B. A點的場強大于B點的場強
C. 該煙塵顆粒在B點的電勢能大于在A點的電勢能
D. 該煙塵顆粒在除塵裝置中的運動是勻變速曲線運動
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