【題目】如圖所示，絕緣光滑軌道的斜面部分傾角為θ＝45°，O點(diǎn)處有一段小弧平滑連接．在O點(diǎn)的右側(cè)空間存在著豎直向上的勻強(qiáng)電場，在O、F之間的豎直空間內(nèi)存在垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場．在F點(diǎn)右側(cè)的豎直空間內(nèi)存在垂直紙面向外的勻強(qiáng)磁場，一質(zhì)量為m、帶電荷量為＋q的絕緣小球從軌道的A點(diǎn)無初速度釋放，經(jīng)過O點(diǎn)后恰好能從G點(diǎn)(G、D兩點(diǎn)在同一水平線上)射出．已知電場強(qiáng)度E＝ ，磁感應(yīng)強(qiáng)度均為B，OF＝FC＝CD＝DE＝L.

(1)小球開始釋放的高度是多少？

(2)要使小球打在DE擋板上，則小球應(yīng)在斜面上離O點(diǎn)的多大范圍內(nèi)靜止釋放？

【答案】（1） （2）

【解析】

（1）由題意可知，小球在復(fù)合場中受到的電場力為，可知小球在磁場中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，小球恰好能從G點(diǎn)離開磁場時(shí)，由圖可知半徑，

由洛倫茲力提供向心力可得，

小球從A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到O點(diǎn)時(shí)，由動(dòng)能定理可得，聯(lián)立可得；

（2）由于，小球剛好擊中E點(diǎn)時(shí)，根據(jù)磁場的對稱性和幾何關(guān)系可知，小球的速度方向與DE垂直，作出小球的運(yùn)動(dòng)軌跡如圖所示，則小球做圓周運(yùn)動(dòng)的半徑

設(shè)此時(shí)小球的速度為v′，則；

小球在斜面上運(yùn)動(dòng)到O點(diǎn)時(shí)，由動(dòng)能定理可得，

聯(lián)立可得；

當(dāng)小球剛好擊中D點(diǎn)時(shí)，根據(jù)圖中幾何關(guān)系可知，運(yùn)動(dòng)軌跡對應(yīng)的圓心為P、Q，由幾何關(guān)系可得，此時(shí)的半徑r滿足，可得；

設(shè)此時(shí)小球的速度為，則；

小球在斜面上運(yùn)動(dòng)到O點(diǎn)時(shí)，由動(dòng)能定理可得，

聯(lián)立得，

故小球在斜面上由靜止釋放的位置離O點(diǎn)的距離s滿足

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖，一束光沿半徑方向射向一塊半圓形玻 璃磚，在玻璃磚底面上的入射角為θ，經(jīng)折射后射出a、b兩束光線，則

A. 在玻璃中，a光的傳播速度小于b光的傳播速度

B. 在真空中，a光的波長小于b光的波長

C. 玻璃磚對a光的折射率小于對b光的折射率

D. 若改變光束的入射方向使θ角逐漸變大，則折射光線a首先消失

E. 分別用a、b光在同一個(gè)雙縫干涉實(shí)驗(yàn)裝置上做實(shí)驗(yàn)，a光的干涉條紋間距大于b光的干涉條紋間距

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖，由某種粗細(xì)均勻的總電阻為3R的金屬條制成的矩形線框abcd，固定在水平面內(nèi)且處于方向豎直向下的勻強(qiáng)磁場B中。一接入電路電阻為R的導(dǎo)體棒PQ，在水平拉力作用下沿ab、dc以速度v勻速滑動(dòng)，滑動(dòng)過程PQ始終與ab垂直，且與線框接觸良好，不計(jì)摩擦。在PQ從靠近ad處向bc滑動(dòng)的過程中

A. PQ中電流先增大后減小

B. PQ兩端電壓先減小后增大

C. PQ上拉力的功率先減小后增大

D. 線框消耗的電功率先增大后減小

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，是某同學(xué)在實(shí)驗(yàn)中得到的一條較為理想的紙帶。把開頭幾個(gè)模糊不清的點(diǎn)去掉，以較清晰的某一個(gè)點(diǎn)作為計(jì)數(shù)點(diǎn)1，隨后連續(xù)的幾個(gè)點(diǎn)依次標(biāo)記為點(diǎn)2、3、4。測量出各點(diǎn)間的距離已標(biāo)在紙帶上，己知打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的打點(diǎn)周期為0.02s。打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打出點(diǎn)2時(shí)重物的瞬時(shí)速度為_______m/s，物體做自由落體運(yùn)動(dòng)的加速度的值約為________m/s2。(本題計(jì)算結(jié)果保留3位有效數(shù)字)

已知當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣葦?shù)值為9.8m/s2,請寫出測量值與當(dāng)?shù)刂亓铀俣鹊闹涤胁町惖囊粋�(gè)原因:____________________________________。

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示為甲、乙兩物體在同一直線上做勻變速直線運(yùn)動(dòng)的v-t圖象，由圖可知（ ）

A. 4 s時(shí)兩車相距10 m

B. 甲和乙的加速度大小之比為4∶1

C. 4 s后甲和乙兩物體的運(yùn)動(dòng)方向相反

D. 若兩車在2 s時(shí)相遇，則兩車必定在6 s時(shí)也相遇

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】“天宮一號”是我國第一個(gè)目標(biāo)飛行器和空間實(shí)驗(yàn)室.已知“天宮一號”繞地球的運(yùn)動(dòng)可看做 是勻速圓周運(yùn)動(dòng)，轉(zhuǎn)一周所用的時(shí)間約為 90 分鐘.關(guān)于“天宮一號”，下列說法正確的是( )

A. “天宮一號”的線速度一定比靜止于赤道上的物體的線速度小

B. “天宮一號”離地面的高度一定比地球同步衛(wèi)星離地面的高度小

C. “天宮一號”的角速度約為地球同步衛(wèi)星角速度的 16 倍

D. 當(dāng)宇航員站立于“天宮一號”內(nèi)不動(dòng)時(shí)，他所受的合力為零

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，質(zhì)量為m的物體放在一個(gè)固定斜面上，當(dāng)斜面的傾角為30°時(shí)，對物體施加一個(gè)大小為F=的水平向右的恒力，物體可沿斜面勻速向上滑行，最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力。試求：

(1)物體與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)；

(2)當(dāng)斜面傾角增大并超過某一臨界角θ0時(shí)，不論水平恒力F為多大，都不能使物體沿斜面向上滑行，這一臨界角θ0的大小．

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，A、B兩球質(zhì)量相等，光滑斜面的傾角為θ，圖甲中，A、B兩球用輕彈簧相連，圖乙中A、B兩球用輕質(zhì)桿相連，系統(tǒng)靜止時(shí)，擋板C與斜面垂直，彈簧、輕桿均與斜面平行，則在突然撤去擋板的瞬間有（　�。�

A. 兩圖中兩球加速度均為gsinθ

B. 兩圖中A球的加速度均為零

C. 圖乙中輕桿的作用力一定不為零

D. 圖甲中B球的加速度是圖乙中B球加速度的2倍

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】今年第26號臺(tái)風(fēng)“玉兔”于10月22日8時(shí)生成，中心附近最大風(fēng)力達(dá)17級以上，引發(fā)多地暴雨，嚴(yán)重影響道路交通安全。臺(tái)風(fēng)襲來時(shí)，某高速公路同一直線車道上同向行駛的轎車和貨車，其速度大小分別，，轎車在與貨車距離x0＝35m時(shí)才發(fā)現(xiàn)前方有貨車，若此時(shí)轎車立即剎車，則轎車要經(jīng)過x＝90 m才能停下來。兩車可視為質(zhì)點(diǎn)。

（1）若轎車剎車后貨車保持速度v2勻速行駛，通過計(jì)算分析兩車是否會(huì)相撞；

（2）若轎車在剎車的同時(shí)給貨車發(fā)信號，貨車司機(jī)經(jīng)收到信號并立即以大小為的加速度加速行駛，通過計(jì)算分析兩車是否會(huì)相撞。

查看答案和解析>>

同步練習(xí)冊答案