9如圖所示.直角坐標(biāo)系xOy位于豎直平面內(nèi).在水平的x軸下方存在勻強(qiáng)磁場(chǎng)和勻強(qiáng)電場(chǎng).磁場(chǎng)的磁感應(yīng)為B,方向垂直xOy平面向里.電場(chǎng)線(xiàn)平行于y軸.一質(zhì)量為m.電荷量為q的帶正電的小球.從y軸上的A點(diǎn)水平向右拋出.經(jīng)x軸上的M點(diǎn)進(jìn)入電場(chǎng)和磁場(chǎng).恰能做勻速圓周運(yùn)動(dòng).從x軸上的N點(diǎn)第一次離開(kāi)電場(chǎng)和磁場(chǎng).MN之間的距離為L(zhǎng),小球過(guò)M點(diǎn)時(shí)的速度方向與x軸的方向夾角為.不計(jì)空氣阻力.重力加速度為g,求 (1)電場(chǎng)強(qiáng)度E的大小和方向, (2)小球從A點(diǎn)拋出時(shí)初速度v0的大小; (3)A點(diǎn)到x軸的高度h. 答案:(1).方向豎直向上 (2) (3) 解析:本題考查平拋運(yùn)動(dòng)和帶電小球在復(fù)合場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng). (1)小球在電場(chǎng).磁場(chǎng)中恰能做勻速圓周運(yùn)動(dòng).說(shuō)明電場(chǎng)力和重力平衡(恒力不能充當(dāng)圓周運(yùn)動(dòng)的 向心力).有 ① ② 重力的方向豎直向下.電場(chǎng)力方向只能向上.由于小球帶正電.所以電場(chǎng)強(qiáng)度方向豎直向上. (2)小球做勻速圓周運(yùn)動(dòng).O′為圓心.MN為弦長(zhǎng)..如圖所示.設(shè)半徑為r.由幾何關(guān)系知 ③ 小球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的向心力由洛侖茲力白日提供.設(shè)小球做圓周運(yùn)動(dòng)的速率為v.有 ④ 由速度的合成與分解知 ⑤ 由③④⑤式得 ⑥ (3)設(shè)小球到M點(diǎn)時(shí)的豎直分速度為vy.它與水平分速度的關(guān)系為 ⑦ 由勻變速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)規(guī)律 ⑧ 由⑥⑦⑧式得 ⑨10.過(guò)山車(chē)是游樂(lè)場(chǎng)中常見(jiàn)的設(shè)施.下圖是一種過(guò)山車(chē)的簡(jiǎn)易模型.它由水平軌道和在豎直平面內(nèi)的三個(gè)圓形軌道組成.B.C.D分別是三個(gè)圓形軌道的最低點(diǎn).B.C間距與C.D間距相等.半徑..一個(gè)質(zhì)量為kg的小球.從軌道的左側(cè)A點(diǎn)以的初速度沿軌道向右運(yùn)動(dòng).A.B間距m.小球與水平軌道間的動(dòng)摩擦因數(shù).圓形軌道是光滑的.假設(shè)水平軌道足夠長(zhǎng).圓形軌道間不相互重疊.重力加速度取.計(jì)算結(jié)果保留小數(shù)點(diǎn)后一位 數(shù)字.試求 (1)小球在經(jīng)過(guò)第一個(gè)圓形軌道的最高點(diǎn)時(shí).軌道對(duì)小球作用力的大小, (2)如果小球恰能通過(guò)第二圓形軌道.B.C間距應(yīng)是多少, 的條件下.如果要使小球不能脫離軌道.在第三個(gè)圓形軌道的設(shè)計(jì)中.半徑應(yīng)滿(mǎn)足的條件,小球最終停留點(diǎn)與起點(diǎn)的距離. 答案: 當(dāng)時(shí). ,當(dāng)時(shí). 解析:(1)設(shè)小于經(jīng)過(guò)第一個(gè)圓軌道的最高點(diǎn)時(shí)的速度為v1根據(jù)動(dòng)能定理 ① 小球在最高點(diǎn)受到重力mg和軌道對(duì)它的作用力F.根據(jù)牛頓第二定律 ② 由①②得 ③ (2)設(shè)小球在第二個(gè)圓軌道的最高點(diǎn)的速度為v2.由題意 ④ ⑤ 由④⑤得 ⑥ (3)要保證小球不脫離軌道.可分兩種情況進(jìn)行討論: I．軌道半徑較小時(shí).小球恰能通過(guò)第三個(gè)圓軌道.設(shè)在最高點(diǎn)的速度為v3.應(yīng)滿(mǎn)足 ⑦ ⑧ 由⑥⑦⑧得 II．軌道半徑較大時(shí).小球上升的最大高度為R3.根據(jù)動(dòng)能定理 解得 為了保證圓軌道不重疊.R3最大值應(yīng)滿(mǎn)足 解得 R3=27.9m 綜合I.II.要使小球不脫離軌道.則第三個(gè)圓軌道的半徑須滿(mǎn)足下面的條件 或 當(dāng)時(shí).小球最終焦停留點(diǎn)與起始點(diǎn)A的距離為L(zhǎng)′.則 當(dāng)時(shí).小球最終焦停留點(diǎn)與起始點(diǎn)A的距離為L(zhǎng)〞.則 【查看更多】

 

題目列表(包括答案和解析)

（09·天津·11） (18分)如圖所示，直角坐標(biāo)系xOy位于豎直平面內(nèi)，在水平的x軸下方存在勻強(qiáng)磁場(chǎng)和勻強(qiáng)電場(chǎng)，磁場(chǎng)的磁感應(yīng)為B,方向垂直xOy平面向里，電場(chǎng)線(xiàn)平行于y軸。一質(zhì)量為m、電荷量為q的帶正電的小球，從y軸上的A點(diǎn)水平向右拋出，經(jīng)x軸上的M點(diǎn)進(jìn)入電場(chǎng)和磁場(chǎng)，恰能做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，從x軸上的N點(diǎn)第一次離開(kāi)電場(chǎng)和磁場(chǎng)，MN之間的距離為L(zhǎng),小球過(guò)M點(diǎn)時(shí)的速度方向與x軸的方向夾角為.不計(jì)空氣阻力，重力加速度為g,求

（1）電場(chǎng)強(qiáng)度E的大小和方向；

（2）小球從A點(diǎn)拋出時(shí)初速度v0的大小;

（3）A點(diǎn)到x軸的高度h.

 

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（09·天津·11） (18分)如圖所示，直角坐標(biāo)系xOy位于豎直平面內(nèi)，在水平的x軸下方存在勻強(qiáng)磁場(chǎng)和勻強(qiáng)電場(chǎng)，磁場(chǎng)的磁感應(yīng)為B,方向垂直xOy平面向里，電場(chǎng)線(xiàn)平行于y軸。一質(zhì)量為m、電荷量為q的帶正電的小球，從y軸上的A點(diǎn)水平向右拋出，經(jīng)x軸上的M點(diǎn)進(jìn)入電場(chǎng)和磁場(chǎng)，恰能做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，從x軸上的N點(diǎn)第一次離開(kāi)電場(chǎng)和磁場(chǎng)，MN之間的距離為L(zhǎng),小球過(guò)M點(diǎn)時(shí)的速度方向與x軸的方向夾角為.不計(jì)空氣阻力，重力加速度為g,求

（1）電場(chǎng)強(qiáng)度E的大小和方向；
（2）小球從A點(diǎn)拋出時(shí)初速度v0的大小;
（3）A點(diǎn)到x軸的高度h.

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（1）如圖1所示，游標(biāo)卡尺讀數(shù)為
 
cm，秒表的讀數(shù)為
 
s．
（2）電源的輸出功率P跟外電路的電阻R有關(guān)，題圖2是研究他們關(guān)系的實(shí)驗(yàn)電路．為了便于進(jìn)行實(shí)驗(yàn)和保護(hù)蓄電池，給蓄電池串聯(lián)了一個(gè)定值電阻R0，把它們一起看作電源（圖2中虛線(xiàn)框內(nèi)部分），電源的電阻就是蓄電池的內(nèi)阻和定值電阻R0之和，并用r表示，電源的電動(dòng)勢(shì)用E表示．
①在題圖3中按題圖2連線(xiàn)，組成實(shí)驗(yàn)電路．
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②下表是某實(shí)驗(yàn)小組在實(shí)驗(yàn)中紀(jì)錄的幾組數(shù)據(jù)，根據(jù)這些數(shù)據(jù)在方格紙中畫(huà)出該電源的U-I特性曲線(xiàn)，并讀出電動(dòng)勢(shì)E
 
V，電源內(nèi)電阻r=
 
Ω．
 I（A）  0.12 0.20  0.28  0.36  0.44  0.52  0.60  0.68 
 U（V）  3.41 3.00  2.60  2.20  1.80  1.40  1.31  0.60 
 U/I（Ω）  28.42 15.00  9.29   6.11  4.09  2.69  2.16  0.88
 UI（W）  0.41  0.60  0.73  0.79  0.79  0.73  0.78  0.41
③根據(jù)表中數(shù)據(jù)廟會(huì)出電源輸出功率P跟外電路電阻R的關(guān)系曲線(xiàn)，分析該電源輸出功率的最大值約為
 
W，此時(shí)外電路電阻約為
 
Ω．
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Ⅰ．如圖所示，某同學(xué)在做“用雙縫干涉測(cè)光的波長(zhǎng)”實(shí)驗(yàn)時(shí)，第一次分劃板中心刻度線(xiàn)對(duì)齊A條紋中心時(shí)（圖1），游標(biāo)卡尺的示數(shù)如圖（3）所示，第二次分劃板中心刻度線(xiàn)對(duì)齊B條紋中心時(shí)（圖2），游標(biāo)卡尺的示數(shù)如圖（4）所示，已知雙縫間距為0.5mm，從雙縫到屏的距離為1m，則圖（3）中游標(biāo)卡尺的示數(shù)為
11.4
11.4
mm．圖（4）游標(biāo)卡尺的示數(shù)
16.8
16.8
mm．實(shí)驗(yàn)時(shí)測(cè)量多條干涉條紋寬度的目的是
減小測(cè)量誤差
減小測(cè)量誤差
，所測(cè)光波的波長(zhǎng)為
675
675
nm．

Ⅱ．某班舉行了一次物理實(shí)驗(yàn)操作技能比賽，其中一項(xiàng)比賽為用規(guī)定的電學(xué)元件設(shè)計(jì)合理的電路圖，并能較準(zhǔn)確的測(cè)量若干個(gè)由幾節(jié)電池組成的電池組（均密封，只引出正負(fù)電極）的電動(dòng)勢(shì)及其內(nèi)阻．給定的器材如下：
A．電流表G（滿(mǎn)偏電流10mA，內(nèi)阻10Ω）
B．電流表A（0～0.6A～3A，內(nèi)阻未知）
C．滑動(dòng)變阻器R0（0～100Ω，1A）
D．定值電阻R（阻值990Ω）
E．開(kāi)關(guān)與導(dǎo)線(xiàn)若干
（1）小劉同學(xué)用提供的實(shí)驗(yàn)器材，設(shè)計(jì)了如圖甲所示的電路，請(qǐng)你按照電路圖在乙圖上完成實(shí)物連線(xiàn)．

（2）丙圖為該同學(xué)根據(jù)上述設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)電路利用測(cè)出的數(shù)據(jù)繪出的I1-I2圖線(xiàn)（I1為電流表G的示數(shù)，I2為電流表A的示數(shù)），則由圖線(xiàn)可以得到被測(cè)電池的電動(dòng)勢(shì)E=
7.5
7.5
V，內(nèi)阻r=
5.0
5.0
Ω．
（3）另一位小張同學(xué)對(duì)另一電池組也用上面的實(shí)驗(yàn)連接進(jìn)行測(cè)量，初始時(shí)滑片P在最右端，但由于滑動(dòng)變阻器某處發(fā)生斷路，合上電鍵后發(fā)現(xiàn)滑片P向左滑過(guò)一段距離x后電流表A才有讀數(shù)，于是該同學(xué)根據(jù)測(cè)出的數(shù)據(jù)作出了兩個(gè)電流表讀數(shù)I與x的關(guān)系圖，如圖丁所示，則根據(jù)圖象可知，此電池組的電動(dòng)勢(shì)為
9.0
9.0
V，內(nèi)阻為
11.1
11.1
Ω．

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某學(xué)生實(shí)驗(yàn)小組利用圖（a）所示電路，測(cè)量多用電表內(nèi)電池的電動(dòng)勢(shì)和電阻“×lk”擋內(nèi)部電路的總電阻．使用的器材有：
多用電表；
電壓表：量程5V，內(nèi)阻十幾千歐；
滑動(dòng)變阻器：最大阻值5kΩ
導(dǎo)線(xiàn)若干．
回答下列問(wèn)題：
（1）將多用電表?yè)跷徽{(diào)到電阻“×lk”擋，再將紅表筆和黑表筆
短接
短接
，調(diào)零點(diǎn)．
（2）將圖（a）中多用電表的紅表筆和
1
1
（填“1”或“2”）端相連，黑表筆連接另一端．
（3）將滑動(dòng)變阻器的滑片調(diào)到適當(dāng)位置，使多角電表的示數(shù)如圖（b）所示，這時(shí)電壓表的示數(shù)如圖（c）所示．多用電表和電壓表的讀數(shù)分別為
15.0
15.0
kΩ和
3.60
3.60
V．

（4）調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器的滑片，使其接入電路的阻值為零．此時(shí)多用電表和電壓表的讀數(shù)分別為12.0kΩ和4.00V．從測(cè)量數(shù)據(jù)可知，電壓表的內(nèi)阻為
12.0
12.0
kΩ．
（5）多用電表電阻擋內(nèi)部電路可等效為由一個(gè)無(wú)內(nèi)阻的電池、一個(gè)理想電流表和一個(gè)電阻串聯(lián)而成的電路，如圖（d）所示．根據(jù)前面的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)計(jì)算可得，此多用電表內(nèi)電池的電動(dòng)勢(shì)為
9.0
9.0
V，電阻“×lk”擋內(nèi)部電路的總電阻為
15.0
15.0
kΩ．

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