【題目】如圖所示，水平光滑絕緣軌道AC與豎直平面內(nèi)半徑R=0.4m的光滑絕緣半圓弧形軌道CDN在C點(diǎn)平滑連接，軌道AC上方有三個(gè)與水平面平行的區(qū)域I、Ⅱ和Ⅲ，區(qū)域I的高度為2R，區(qū)域Ⅱ的高度為R/2；豎直線FC左側(cè)空間(包括邊界線FC)區(qū)域I內(nèi)有水平向右的勻強(qiáng)電場(chǎng)E1，區(qū)域Ⅱ和區(qū)域III內(nèi)分別有豎直向上的勻強(qiáng)電場(chǎng)E2和E3(水平邊界線MN上無電場(chǎng))；區(qū)域III內(nèi)還有垂直紙面向里的水平勻強(qiáng)磁場(chǎng)。質(zhì)量m=3.56×10-5kg、帶電量為q=+8.0×10-6C的小球從A點(diǎn)靜止釋放，經(jīng)過L=5m從C點(diǎn)進(jìn)入半圓弧形軌道并恰能通過N點(diǎn)，之后在電場(chǎng)E2的作用下進(jìn)入?yún)^(qū)域II，小球在區(qū)域Ⅲ內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，最終小球能回到區(qū)域I。重力加速度g取10m/s2。

(1)勻強(qiáng)電場(chǎng)E1和E3的場(chǎng)強(qiáng)大�。�

(2)如果E2=10E1，小球恰好落到水平軌道AC上的A點(diǎn)，勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大小。

【答案】（1）8.9V/m，4.45V/m；（2）5T；

【解析】（1）小球恰好能通過N點(diǎn)，由牛頓第二定律得

對(duì)小球從A到D的過程中運(yùn)用動(dòng)能定理：

解得：

又因?yàn)樾∏蛟趨^(qū)域III中做圓周運(yùn)動(dòng)，則

（2）小球的整個(gè)運(yùn)動(dòng)圖像如圖所示：

小球在區(qū)域II內(nèi)將做平拋運(yùn)動(dòng),

由以上公式可求得： ，且與水平方向的夾角為 ，小球在區(qū)域III內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)

在邊界上通過的水平位移為 由勻速圓周運(yùn)動(dòng)的對(duì)稱性可得

當(dāng)小球再回到區(qū)域I后再豎直方向做自由落體運(yùn)動(dòng)，在水平方向做勻減速運(yùn)動(dòng)，水平速度為 ,設(shè)水平位移為

解得：B=5T

本題答案是：(1) ， (2)

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，平行板電容器與直流電源、理想二極管（正向通電時(shí)可以理解為短路，反向通電時(shí)可理解為斷路）連接，電源正極接地．初始電容器不帶電，閉合開關(guān)，電路穩(wěn)定后，一帶電油滴位于電容器中的P點(diǎn)且處于靜止?fàn)顟B(tài)．下列說法正確的是

A. 上極板上移，帶電油滴向下運(yùn)動(dòng)

B. 上極板上移，P點(diǎn)電勢(shì)降低

C. 上極板下移，帶電油滴向下運(yùn)動(dòng)

D. 上極板下移，P點(diǎn)電勢(shì)升高

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】某同學(xué)設(shè)計(jì)了一個(gè)“測(cè)定電源電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻”的實(shí)驗(yàn)，可供選擇的器材如下：

A．待測(cè)干電池一節(jié)

B．電流表A(量程為0～60 mA，內(nèi)阻為RA＝18 Ω)

C．電壓表V(量程為0～3 V，內(nèi)阻RV約3 kΩ)

D．滑動(dòng)變阻器R1(0～5 Ω)

E．滑動(dòng)變阻器R2(0～30 Ω)

F．定值電阻R3(阻值為2 Ω)

G．定值電阻R4(阻值為10 Ω)

(1)為完成實(shí)驗(yàn)，滑動(dòng)變阻器應(yīng)該選________，定值電阻應(yīng)該選________(填寫器材后面的代號(hào))；

(2)請(qǐng)完善圖a中的電路圖_____________；

(3)根據(jù)圖b中已描的點(diǎn)畫出UI圖象____________，由圖象得該電源的電動(dòng)勢(shì)E＝________V，內(nèi)阻r＝________Ω(結(jié)果保留三位有效數(shù)字)。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示的微信啟動(dòng)頁(yè)面是我國(guó)新一代地球同步軌道氣象衛(wèi)星—“風(fēng)云四號(hào)”從太空拍攝的高清東半球云圖。下列關(guān)于“風(fēng)云四號(hào)”氣象衛(wèi)星的說法，正確的是

A. 它運(yùn)行的線速度介于第一宇宙速度和第二宇宙速度之間

B. 它運(yùn)行的軌道平面與赤道平面垂直

C. 它繞地球運(yùn)行的角速度比靜止在赤道上的物體角速度小

D. 它繞地球運(yùn)行的向心加速度比月球繞地球運(yùn)行的向心加速度大

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，在直角坐標(biāo)系xoy的第一象限中有兩個(gè)全等的直角三角形區(qū)域Ⅰ和Ⅱ，充滿了方向均垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，區(qū)域Ⅰ的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B0，區(qū)域Ⅱ的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小可調(diào)， C點(diǎn)坐標(biāo)為（4L，3L），M點(diǎn)為OC的中點(diǎn)。質(zhì)量為m帶電量為-q的粒子從C點(diǎn)以平行于y軸方向射入磁場(chǎng)Ⅱ中，速度大小為，不計(jì)粒子所受重力，粒子運(yùn)動(dòng)軌跡與磁場(chǎng)區(qū)域相切時(shí)認(rèn)為粒子能再次進(jìn)入磁場(chǎng)。

（1）若粒子無法進(jìn)入?yún)^(qū)域Ⅰ中，求區(qū)域Ⅱ磁感應(yīng)強(qiáng)度大小范圍；

（2）若粒子恰好不能從AC邊射出，求區(qū)域Ⅱ磁感應(yīng)強(qiáng)度大��；

（3）若粒子能到達(dá)M點(diǎn)，求區(qū)域Ⅱ磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小的所有可能值。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】2016年10月17日7時(shí)30分，搭載兩名航天員的“神舟十一號(hào)”載人飛船由“長(zhǎng)征五號(hào)”運(yùn)載火箭成功發(fā)射升空，10月19日凌晨，“神舟十一號(hào)”飛船與“天宮二號(hào)”自動(dòng)交會(huì)對(duì)接成功。“神舟十號(hào)”與“天宮一號(hào)”對(duì)接時(shí)，軌道高度是343公里，而“神舟十一號(hào)”和“天宮二號(hào)”對(duì)接時(shí)的軌道高度是393公里，這與未來空間站的軌道高度基本相同。根據(jù)以上信息，判斷下列說法正確的是

A．“天宮一號(hào)”的動(dòng)能比“天宮二號(hào)”的動(dòng)能大

B．“天宮一號(hào)”的周期比“天宮二號(hào)”的周期小

C．“神舟十一號(hào)”飛船的環(huán)繞速度大于第一宇宙速度

D．“神舟十一號(hào)”飛船必須在“天宮二號(hào)”的軌道上，再加速實(shí)現(xiàn)對(duì)接

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，在動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.2的水平面上有一個(gè)質(zhì)量m=1kg的小球，小球與水平輕彈簧及與豎直方向成θ=45°角的不可伸長(zhǎng)的輕繩一端相連，此時(shí)小球處于靜止?fàn)顟B(tài)，且水平面對(duì)小球的彈力恰好為零．在剪斷輕繩的瞬間（g取10m/s2）．下列說法中正確的是

A. 小球受力個(gè)數(shù)不變

B. 小球立即向左運(yùn)動(dòng)，且a=8 m/s2

C. 小球立即向左運(yùn)動(dòng)，且a=10 m/s2

D. 若剪斷的是彈簧，則剪斷瞬間小球加速度為零

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，50匝矩形閉合導(dǎo)線框ABCD處于磁感應(yīng)強(qiáng)度大小B=T的水平勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，線框面積S=0.5m2，線框電阻不計(jì)．線框繞垂直于磁場(chǎng)的軸OO′以角速度ω=200rad/s勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，并與理想變壓器原線圈相連，副線圈線接入一只“220V，60W”燈泡，且燈泡正常發(fā)光，熔斷器允許通過的最大電流為10A，下列說法正確的是（ ）

A．圖示位置穿過線框的磁通量為零

B．線框中產(chǎn)生交變電壓的有效值為V

C．變壓器原、副線圈匝數(shù)之比為25：11

D．允許變壓器輸出的最大功率為5000W

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】某興趣小組想測(cè)量一卷彈性可忽略的尼龍線的最大承受拉力，他們選擇使用拉力傳感器和鋼卷尺來完成實(shí)驗(yàn)，他們首先從整卷線上剪下一段樣品線(重力不計(jì))，穿上一個(gè)質(zhì)量很小的光滑度很高的小環(huán)，然后將細(xì)線兩端分別固定在兩根豎直桿上的兩個(gè)適當(dāng)位置A、B，如圖所示，用拉力傳感器拉住小環(huán)，豎直向下逐漸增大拉力，直到將細(xì)線拉斷。

(1)第一次實(shí)驗(yàn)測(cè)量時(shí)，發(fā)現(xiàn)傳感器的示數(shù)已經(jīng)很大了但仍沒有拉斷細(xì)線，他們分析發(fā)現(xiàn)選擇細(xì)線的長(zhǎng)度不合適，應(yīng)當(dāng)將細(xì)線長(zhǎng)度____________(填“加長(zhǎng)”或“縮短”)。

(2)正確調(diào)整后進(jìn)行第二次實(shí)驗(yàn)，豎直向下拉光滑小環(huán)，逐漸增大拉力，當(dāng)觀察到傳感器示數(shù)為F時(shí)細(xì)線被拉斷.

(3)該興趣小組要想得到尼龍線的最大拉力，還需要測(cè)量的物理量(并寫出相應(yīng)的符號(hào))__________。

(4)寫出計(jì)算承受最大拉力的表達(dá)式Fm=___________。

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