【題目】如圖所示,空間存在著方向豎直向上的勻強電場和方向垂直于紙面向內(nèi)、磁感應(yīng)強度大小為B的勻強磁場,帶電荷量為+q、質(zhì)量為m的小球Q靜置在光滑絕緣的水平高臺邊緣,另一質(zhì)量為m、不帶電的絕緣小球P以水平初速度v0Q運動,,兩小球PQ可視為質(zhì)點,正碰過程中沒有機(jī)械能損失且電荷量不發(fā)生轉(zhuǎn)移。已知勻強電場的電場強度,水平臺面距地面高度,重力加速度為g,不計空氣阻力。

1)求P、Q兩球首次發(fā)生彈性碰撞后小球Q的速度大。

2P、Q兩球首次發(fā)生彈性碰撞后,經(jīng)過多少時間小球P落地?落地點與平臺邊緣間的水平距離多大?

3)若撤去勻強電場,并將小球Q重新放在平臺邊緣、小球P仍以水平初速度Q運動,小球Q的運動軌跡如圖2所示(平臺足夠高,小球Q不與地面相撞)。求小球Q在運動過程中的最大速度和第一次下降的最大距離H。

【答案】12;3

【解析】

1)小球P、Q首次發(fā)生彈性碰撞時,取向右為正方向,由動量守恒和機(jī)械能守恒,得:

聯(lián)立解得

2)對于小球Q,由于,故Q球做勻速圓周運動,由洛倫茲力提供向心力,則

經(jīng)過一個周期的時間

小球PQ再次發(fā)生彈性碰撞,由(1)可知碰后

小球P離開平臺后做平拋運動,平拋運動的時間為t2,則有,代入數(shù)據(jù),得:

PQ首次發(fā)生碰撞后到落地,經(jīng)過的時間

落地點與平臺邊緣的水平距離

3PQ相碰后,Q球速度vQ=v0,碰撞后Q球開始運動至Q球第一次運動至最低點Q球有最大速度,故從碰撞后Q球開始運動至Q球第一次運動至最低點過程,對Q球由動量定理得:

又由動能定理可得,

解得:

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】光滑水平面上有一直角坐標(biāo)系xoy,一質(zhì)量為2kg的小物體位于坐標(biāo)原點處。t=0時刻給物體施加一大小為10N、方向沿x軸正向的恒力F1作用,t1=2s時撤去此力,同時給物體施加一大小為5N、方向沿y軸正向的恒力F2作用。在t2=6s時刻,求:

1)物體的位置坐標(biāo);

2)物體的速度大小及方向。(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】圖甲中理想變壓器原、副線圈的匝數(shù)之比n1n251,電阻R20Ω,L1、L2為規(guī)格相同的兩只小燈泡S1為單刀雙擲開關(guān).原線圈接正弦交變電源,輸入電壓u隨時間t的變化關(guān)系如圖乙所示.現(xiàn)將S11、S2閉合,此時L2正常發(fā)光.下列說法正確的是(  )

圖甲 圖乙

A. 輸入電壓u的表達(dá)式u20sin 50π V

B. 只斷開S2L1、L2均正常發(fā)光

C. 只斷開S2,原線圈的輸入功率增大

D. S1換接到2,R消耗的電功率為0.8 W

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】某同學(xué)從實驗室天花板處自由釋放一鋼球,用頻閃攝影手段驗證機(jī)械能守恒。頻閃儀每隔相等時間短暫閃光一次,照片上記錄了鋼球在各個時刻的位置。

(1)操作時比較合理的做法是___________

A.先打開頻閃儀再釋放鋼球 B.先釋放鋼球再打開頻閃儀

(2)頻閃儀閃光頻率為f,拍到整個下落過程中的頻閃照片如圖(a),結(jié)合實驗場景估算f可能值為

A. 0.1HZ B. 1Hz C. 10Hz D. 100Hz

(3)用刻度尺在照片上測量鋼球各位置到釋放點O的距離分別為s1、s2、s3、s4、s5、s6、s7、s8及鋼球直徑,重力加速度為g。用游標(biāo)卡尺測出鋼球?qū)嶋H直徑D,如圖(b),則D=_______cm。已知實際直徑與照片上鋼球直徑之比為k。

(4)選用以上各物理量符號,驗證從OA過程中鋼球機(jī)械能守恒成立的關(guān)系式為:2gs5=______________。

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【題目】如圖所示,ab=25cm,ad=20cm,匝數(shù)為50匝的矩形線圈。線圈總電阻 r=1Ω 外電路電阻R =9Ω 。磁感應(yīng)強度B=0.4T。線圈繞垂直于磁感線的OO’ 軸以角速度50rad/s勻速轉(zhuǎn)動。求:

(1)從此位置開始計時,它的感應(yīng)電動勢的瞬時值表達(dá)式。

(2)1min內(nèi)R上消耗的電能。

(3)當(dāng)從該位置轉(zhuǎn)過60°時,通過R上瞬時電功率是多少?

(4)線圈由如圖位置轉(zhuǎn)過30°的過程中,R的電量為多少?

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【題目】201913日,我國成功發(fā)射的嫦娥四號探測器在月球背面著陸,開啟了人類探測月球的新篇章。若月球的質(zhì)量是地球的、半徑是地球的,嫦娥四號繞月球做勻速圓周運動的半徑為月球半徑的q倍,地球的第一宇宙速度為v1,則下列說法正確的是

A. 嫦娥四號的發(fā)射速度小于v1

B. 月球表面和地球表面的重力加速度大小之比為

C. 月球的第一宇宙速度為

D. 嫦娥四號繞月球運行的速度大小為

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【題目】下列情況中能產(chǎn)生感應(yīng)電流的是(  )

A. 如圖甲所示,導(dǎo)體AB順著磁感線運動

B. 如圖乙所示,條形磁鐵插入線圈中不動時

C. 如圖丙所示,小螺線管A置于大螺線管B中不動,開關(guān)S一直接通時

D. 如圖丙所示,小螺線管A置于大螺線管B中不動,開關(guān)S一直接通,在移動變阻器滑片的過程中

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】在水平地面上豎直放置一個半徑為R2.5m半圓形管道在管道上端出口處B點與一塊水平木板相切管道半徑比管道內(nèi)徑大得多。現(xiàn)有一個比管道內(nèi)徑略小的可視為質(zhì)點的滑塊從管道最低點A進(jìn)入管道從B點離開管道滑上水平木板。已知滑塊質(zhì)量為0.5kg,滑塊與水平木板間動摩擦因數(shù)為0.05

1)若滑塊進(jìn)入管道時,在A點對管道的壓力為29.2N,求滑塊在A點時的速度大小;

2)若滑塊在B點的速度為2ms,求滑塊在B點對管道的壓力;

3)滑塊仍以(2)小題中的速度滑上水平木板若水平木板長度可以調(diào)節(jié),滑塊落在水平地面上的落點CC點圖中未畫出)的位置發(fā)生變化,求落點CA點的最大距離。

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】現(xiàn)有毛玻璃屏A、雙縫B、白光光源C,單縫D和透紅光的濾光片E等光學(xué)元件,要把它們放在如圖所示的光具座上組裝成雙縫干涉裝置,用以測量紅光的波長.

(1)將白光光源C放在光具座最左端,依次放置其他光學(xué)元件,由左至右,表示各光學(xué)元件的字母排列順序應(yīng)為C、 、A

(2)本實驗的步驟有;

取下遮光筒左側(cè)的元件,調(diào)節(jié)光源高度,使光束能直接沿遮光筒軸線把屏照亮;

按合理順序在光具座上放置各光學(xué)元件,并使各元件的中心位于遮光筒的軸線上;

用米尺測量雙縫到毛玻璃屏的距離L

用測量頭(其讀數(shù)方法同螺旋測微器)測量數(shù)條亮紋間的距離.

在操作步驟時還應(yīng)注意:單雙縫間距5--10cm ·

(3)將測量頭的分劃板中心刻線與某亮紋中心對齊,將該亮紋定為第l條亮紋,此時手輪上的示數(shù)如圖甲所示.然后同方向轉(zhuǎn)動測量頭,使分劃板中心刻線與第6條亮紋中心對齊,記下此時圖乙中手輪上的示數(shù) mm,求得相鄰亮紋的間距Δx mm

(4)已知雙縫間距d20×10—4m,測得雙縫到屏的距離L0.700 m,由計算式λ ,求得所測紅光波長為 nm

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