【題目】如圖所示,在xOy豎直平面內(nèi),Y軸的右側(cè)有垂直紙面向外的勻強磁場B=0.4T和豎直向上的勻強電場E=2N/C.長為L=16m水平絕緣傳送帶AB以速度V0=3m/s順時針勻速轉(zhuǎn)動,右側(cè)輪的軸心在Y軸上,右側(cè)輪的上側(cè)邊緣B點的坐標是(0,h=8m)一個質(zhì)量為M=2g、電荷量為q=0.01C的小物塊(可視為點電荷)以輕輕放在傳送帶左端,小物塊與傳送帶之間的動摩擦因數(shù)μ=0.2,小物塊從傳送帶滑下后,經(jīng)過x軸上的P點(沒畫出),重力加速度g=10m/s2.求:
(1)小物塊離開傳送帶時的速度;
(2)P點的坐標;
(3)改變傳送帶勻速運行的速度,可讓小物體從傳送帶上滑下后經(jīng)過坐標原點O,那么要讓小物塊經(jīng)過坐標原點,傳送帶運行速度的范圍.
【答案】(1)(2)(-3m,0)(3)
【解析】(1)小物塊在傳送帶做初速度為零的勻加速運動,有:
解得:
當(dāng)小物塊與傳送帶速度相等時,這段時間內(nèi)小物塊的位移為:
小物塊先做勻加速運動,后隨傳送帶一起做勻速運動
離開傳送帶時的速度為: ;
(2)小物塊從傳送帶下滑下進入y軸右側(cè)后,因為電場力為:
且電場力方向豎直向上,與重力方向相反,所以合力為洛倫茲力;所以做勻速圓周運動,向心力由洛倫茲力提供,小物塊的運動軌跡如圖所示:
由向心力公式得:
解得:
小物塊離開磁場后,做平拋運動,則有:
解得: ,
所以P點的坐標為
(3)小物塊要經(jīng)過坐標原點0,它做勻速圓周運動的半徑:
則有: 解得:
小物塊在傳送帶上滑行的末速度是,它在傳送帶上滑行的距離為
而,說明如果小物塊在傳送帶上一直做勻加速運動,則小物塊就會經(jīng)過坐標原點O,所以傳送帶的速度: 。
科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】如圖甲所示,間距L=1m、電阻不計的平行導(dǎo)軌固定在斜面上,傾角 =37°,導(dǎo)軌下端與R=2的電阻相連,空間存在范圍足夠大的勻強磁場,若規(guī)定豎直向下為磁感應(yīng)強度的正方向,則磁感應(yīng)強度B隨時間t的變化圖線如圖乙所示,長L=1m、電阻r=1的導(dǎo)體棒在距導(dǎo)軌底端d=1m的位置始終保持靜止狀態(tài),已知t=1s時導(dǎo)體棒與導(dǎo)軌間的摩擦力為0,t=3s時導(dǎo)體棒與導(dǎo)軌間的靜摩擦力恰好達到最大值,重力加速度g取10m/s2,最大靜摩擦力等于滑動摩擦力,下列說法正確的是( )
A. 回路中的感應(yīng)電動勢為3.75V
B. 導(dǎo)體棒的質(zhì)量為0.5kg
C. 在前3s內(nèi),導(dǎo)體棒與導(dǎo)軌間的摩擦力一定先減小后增大
D. 在前3s內(nèi),導(dǎo)體棒所受摩擦力的方向先沿導(dǎo)軌向下后沿導(dǎo)軌向上
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【題目】如圖所示,兩水平氣缸A、B固定,由水平硬質(zhì)細桿(截面積可忽略)相連的兩活塞的橫截面積SA=4SB,兩氣缸通過一根帶閥門K的細管(容積可忽略不計)連通。最初閥門K關(guān)閉,A內(nèi)貯有一定量的氣體(可視為理想氣體),B內(nèi)氣體極為稀。ǹ梢暈檎婵眨,兩活塞分別與各自氣缸底相距a=20cm,b=25cm,活塞靜止。今將閥門K打開,問:(設(shè)整個變化過程氣體的溫度保持不變,不計活塞與氣缸之間的摩擦,外部大氣壓為p0)
①活塞將向哪邊移動?
②活塞移動的距離是多少?
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【題目】如圖所示,兩質(zhì)量均為m的物體A、B通過細繩及輕質(zhì)彈簧連接在光滑滑輪兩側(cè),用手托著物體A使細繩恰好伸直,彈簧處于原長,此時A高地面的高度為h,物體B靜止在地面上。放手后物體A下落,與地面即將接觸時速度大小為v,此時物體B對地面恰好無壓力,則下列說法正確的是
A. 彈簧的勁度系數(shù)為
B. 此時彈簧的彈性勢能等于mgh-mv2
C. 此時物體A的加速度大小為g,方向豎直向上
D. 物體A落地后,物體B將向上運動到h高度處
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【題目】如圖所示,在水平放置的已經(jīng)充電的平行板電容器之間,有一帶負電的油滴處于靜止狀態(tài).若某時刻油滴的電荷量開始減。ㄙ|(zhì)量不變),為維持該油滴原來的靜止狀態(tài)應(yīng)
A. 給平行板電容器繼續(xù)充電,補充電荷量
B. 讓平行板電容器放電,減少電荷量
C. 使兩極板相互靠近些
D. 將上極板水平右移一些
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【題目】一種高溫擴散云室探測射線的原理是:在上蓋透明的密封容器內(nèi),放射源镅Am衰變成镎Np的過程中,放射線穿過千凈空氣并使其電離,沿射線徑跡產(chǎn)生一連串的凝結(jié)核,容器內(nèi)就出現(xiàn)“云霧”,這樣就可以看到射線的徑跡。已知Am 的半衰期為432.6年,則下列說法正確的是
A. 放射線是核外電子電離形成的
B. 通過該云室看到的是α射線的徑跡
C. 0.4g的Am經(jīng)過865年大約衰變了0.1g
D. 若云室的溫度升高, Am的半衰期會變短
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【題目】一定質(zhì)量的理想氣體經(jīng)歷如圖所示的一系列過程,AB、BC、CD、DA這四段過程在p-T圖像中都是直線,其中CA的延長線通過坐標原點O,下列說法正確的是_________
A.A→B的過程中,氣體對外界放熱,內(nèi)能不變
B.B→C的過程中,單位體積內(nèi)的氣體分子數(shù)減少
C.C→D的過程中,氣體對外界做功,分子的平均動能減小
D.C→D過程與A→B相比較,兩過程中氣體與外界交換的熱量相同
E.D→A過程與B→C過程相比較,兩過程中氣體與外界交換的熱量相同
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【題目】質(zhì)譜儀是一種測定帶電粒子質(zhì)量和分析同位素的重要工具,它的構(gòu)造原理如圖所示。粒子源S發(fā)出各種不同的正粒子束(粒子重力忽略不計),粒子從S出來時速度很小,可以看做初速度為零,粒子經(jīng)過加速電場加速后垂直進入有界勻強磁場(圖中線框所示),并沿著半圓周運動而達到照相底片上的P點,測得P點到入口的距離為z,則以下說法正確的是
A. 若粒子束不是同位素,則x越大,正粒子的質(zhì)量一定越大
B. 若粒子束是同位素,則x越大,質(zhì)量一定越小
C. 只要x相同,則正粒子的質(zhì)量一定相同
D. 只要x相同,則正粒子的比荷一定相同
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【題目】如圖所示,水平面MN左側(cè)固定著一光滑平臺,平臺高h=1m,平臺上放置一木板,木板厚度d=0.25m、長度l=1m、質(zhì)量m0=1kg。木板左側(cè)緊靠著固定在豎直平面內(nèi)的四分之一光滑圓弧軌道AB,木板上表面與B點相切,圓弧半徑R=1.8 m。現(xiàn)將質(zhì)量m=1 kg的可視為質(zhì)點的滑塊從圓弧軌道最高點由靜止釋放,滑塊滑下圓弧軌道滑上木板,滑塊與木板間的動摩擦因數(shù)μ=0.8,滑塊滑到木板右端時,木板右端也正好到達平臺邊緣C點,M點在C點的正下方,g取10 m/s2。求:
(1)滑塊運動到圓弧軌道末端B點時所受支持力的大小以及平臺的長度。
(2)滑塊在水平面上的落點到M點的距離。
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