題目列表(包括答案和解析)
如圖甲所示,豎直面MN的左側(cè)空間存在豎直向上的勻強(qiáng)電場(上、下及左側(cè)無邊界).一個(gè)質(zhì)量為m、電荷量為q的可視為質(zhì)點(diǎn)的帶正電的小球,以大小為v0的速度垂直于豎直面MN向右做直線運(yùn)動(dòng).小球在t=0時(shí)刻通過電場中的P點(diǎn),為使小球能在以后的運(yùn)動(dòng)中豎直向下通過D點(diǎn)(P、D間距為L,且它們的連線垂直于豎直平面MN,D到豎直面MN的距離DQ等于L/π),經(jīng)過研究,可以在電場所在的空間疊加如圖乙所示的隨時(shí)間周期性變化的、垂直于紙面向里的磁場.(g=10m/s2),求:
(1)場強(qiáng)E的大;
(2)如果磁感應(yīng)強(qiáng)度B0為已知量,試推出滿足條件t1的表達(dá)式;
(3)進(jìn)一步的研究表明,豎直向下的通過D點(diǎn)的小球?qū)⒆鲋芷谛赃\(yùn)動(dòng).則當(dāng)小球運(yùn)動(dòng)的周期最大時(shí),求出磁感應(yīng)強(qiáng)度B0及運(yùn)動(dòng)的最大周期T的大小,并在圖中定性地畫出小球運(yùn)動(dòng)一個(gè)周期的軌跡.(只需要畫出一種可能的情況)
如圖甲所示,豎直面MN的左側(cè)空間存在豎直向上的勻強(qiáng)電場(上、下及左側(cè)無邊界).一個(gè)質(zhì)量為m、電荷量為q的可視為質(zhì)點(diǎn)的帶正電的小球,以大小為v0的速度垂直于豎直面MN向右做直線運(yùn)動(dòng).小球在t=0時(shí)刻通過電場中的P點(diǎn),為使小球能在以后的運(yùn)動(dòng)中豎直向下通過D點(diǎn)(P、D間距為L,且它們的連線垂直于豎直平面MN,D到豎直面MN的距離DQ等于L/π),經(jīng)過研究,可以在電場所在的空間疊加如圖乙所示的隨時(shí)間周期性變化的、垂直于紙面向里的磁場.(g=10m/s2),求:
(1)場強(qiáng)E的大小;(2)如果磁感應(yīng)強(qiáng)度B0為已知量,試推出滿足條件t1的表達(dá)式;
(3)進(jìn)一步的研究表明,豎直向下的通過D點(diǎn)的小球?qū)⒆鲋芷谛赃\(yùn)動(dòng).則當(dāng)小球運(yùn)動(dòng)的周期最大時(shí),求出磁感應(yīng)強(qiáng)度B0及運(yùn)動(dòng)的最大周期T的大小,并在圖中定性地畫出小球運(yùn)動(dòng)一個(gè)周期的軌跡.(只需要畫出一種可能的情況).
如圖甲所示,豎直面MN的左側(cè)空間存在豎直向上的勻強(qiáng)電場(上、下及左側(cè)無邊界).一個(gè)質(zhì)量為m、電荷量為q的可視為質(zhì)點(diǎn)的帶正電的小球,以大小為v0的速度垂直于豎直面MN向右做直線運(yùn)動(dòng).小球在t=0時(shí)刻通過電場中的P點(diǎn),為使小球能在以后的運(yùn)動(dòng)中豎直向下通過D點(diǎn)(P、D間距為L,且它們的連線垂直于豎直平面MN,D到豎直面MN的距離DQ等于L/π),經(jīng)過研究,可以在電場所在的空間疊加如圖乙所示的隨時(shí)間周期性變化的、垂直于紙面向里的磁場.(g=10m/s2),求:
(1)場強(qiáng)E的大小;
(2)如果磁感應(yīng)強(qiáng)度B0為已知量,試推出滿足條件t1的表達(dá)式;
(3)進(jìn)一步的研究表明,豎直向下的通過D點(diǎn)的小球?qū)⒆鲋芷谛赃\(yùn)動(dòng).則當(dāng)小球運(yùn)動(dòng)的周期最大時(shí),求出磁感應(yīng)強(qiáng)度B0及運(yùn)動(dòng)的最大周期T的大小,并在圖中定性地畫出小球運(yùn)動(dòng)一個(gè)周期的軌跡.(只需要畫出一種可能的情況)
如圖甲所示,豎直面MN的左側(cè)空間存在豎直向上的勻強(qiáng)電場(上、下及左側(cè)無邊界).一個(gè)質(zhì)量為m、電荷量為q的可視為質(zhì)點(diǎn)的帶正電的小球,以大小為v0的速度垂直于豎直面MN向右做直線運(yùn)動(dòng).小球在t=0時(shí)刻通過電場中的P點(diǎn),為使小球能在以后的運(yùn)動(dòng)中豎直向下通過D點(diǎn)(P、D間距為L,且它們的連線垂直于豎直平面MN,D到豎直面MN的距離DQ等于L/π),經(jīng)過研究,可以在電場所在的空間疊加如圖乙所示的隨時(shí)間周期性變化的、垂直于紙面向里的磁場.(g=10m/s2),求:
(1)場強(qiáng)E的大小;(2)如果磁感應(yīng)強(qiáng)度B0為已知量,試推出滿足條件t1的表達(dá)式;
(3)進(jìn)一步的研究表明,豎直向下的通過D點(diǎn)的小球?qū)⒆鲋芷谛赃\(yùn)動(dòng).則當(dāng)小球運(yùn)動(dòng)的周期最大時(shí),求出磁感應(yīng)強(qiáng)度B0及運(yùn)動(dòng)的最大周期T的大小,并在圖中定性地畫出小球運(yùn)動(dòng)一個(gè)周期的軌跡.(只需要畫出一種可能的情況).
14.C 15.C 16.A 17.B 18.AD 19.D 20.AD 21.BC
22.(1)①保證小球沿水平方向拋出②③1.0,1.5
(2)甲圖不合理之處:不能多次測量;超過電流表量程,不安全;超過電壓表量程,也不安全。郝 雙制 作
乙圖不合理之處:電流表量程太。浑妷罕砹砍烫。
較為合理的電路如圖所示,
Rx的計(jì)算公式,其中U是電壓表V1示數(shù),I是電流表A1示數(shù),R0是電阻箱示數(shù)。
23. 解:滑塊從A處到B處,由動(dòng)能定理mgssin37°-μmgscos37°=mvB2
滑塊從B到C處,由動(dòng)能定理-μmgBC=mvC2-mvB2
若滑塊恰好從C處平拋射出,則在C處時(shí)不受彈力作用 mg=m
聯(lián)立解得郝雙 BC=
所以水平滑槽BC長度至少為
24. 解:⑴設(shè)第1個(gè)球與木盒相遇后瞬間,兩者共同運(yùn)動(dòng)的速度為v1,根據(jù)動(dòng)量守恒定律:
代入數(shù)據(jù),解得: v1=
⑵設(shè)第1個(gè)球與木盒的相遇點(diǎn)離傳送帶左端的距離為s,第1個(gè)球經(jīng)過t0與木盒相遇,
則:
設(shè)第1個(gè)球進(jìn)入木盒后兩者共同運(yùn)動(dòng)的加速度為a,根據(jù)牛頓第二定律:
得:
設(shè)木盒減速運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為t1,加速到與傳送帶相同的速度的時(shí)間為t2,則:
故木盒在2s內(nèi)的位移為零
依題意:
代入數(shù)據(jù),解得:郝雙
25.解:(1)小球進(jìn)入電場,做勻速直線運(yùn)動(dòng)時(shí) Eq=mg ①E=mg/q②
(2)在t1時(shí)刻加磁場,小球在時(shí)間t0內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng),設(shè)圓周運(yùn)動(dòng)周期為T0,半徑為R。
豎直向下通過D點(diǎn),則t0=3T0/4③ ④
PF-PD=R即⑤
將③、④代入⑤式解得⑥
(3)小球運(yùn)動(dòng)的速率始終不變,當(dāng)R變大時(shí),T0也增加,小球在電場中的運(yùn)動(dòng)周期T也增加。
在小球不飛出電場的情況下,當(dāng)T最大時(shí),有:郝雙 制作
DQ=2R即⑥ ⑦
結(jié)合⑥⑦式解得⑧
⑨
結(jié)合軌跡圖可知,小球在電場中運(yùn)動(dòng)的最大周期⑩
結(jié)合上式解得
小球在電場中運(yùn)動(dòng)一個(gè)周期的軌跡圖如圖乙所示
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