【题目】如图所示,在坐标系xOy的第二象限内有沿y轴负方向的匀强电场,电场强度大小.在第三象限内有磁感应强度
的匀强磁场L,在第四象限内有磁感应强度
的匀强磁场Ⅱ,磁场l、Ⅱ的方向均垂直于纸面向内。一质量为m、电荷量为+q的粒子从P(0,L)点处以初速度沿垂直于y轴的方向进入第二象限的匀强电场,然后先后穿过x轴和y轴进入磁场I和磁场I,不计粒子的重力和空气阻力。求:
(1)粒子由电场进入磁场I时的速度v大小和方向
(2)粒子出发后第1次经过y轴时距O点的距离D;
(3)粒子出发后从第1次经过y轴到第4次经过y轴产生的位移大小△y和所需时间△t。
【答案】(1)2v0,方向与x轴负方向夹角为60°;(2)2L;(3),
。
【解析】
(1)粒子在电场中做类平抛运动,
沿电场方向:
解得:
vy=v0,
粒子速度为:
v==2v0,
v与x轴负方向间夹角为:
θ=arctan=arctan
=60°;
(2)粒子在磁场I中做圆周运动,洛伦兹力提供向心力,由牛顿第二定律得:
qvB1=m ,
解得:
r1=L,
由几何知识可知,圆心O1恰好在y轴上,距O点的距离:
y1=L,
粒子第一次经过y轴时距O点的距离:
D=y1+r1=2L;
(3)粒子在磁场II中做圆周运动,洛伦兹力提供向心力,由牛顿第二定律得:
qvB2=m,
解得:
r2=L=
,
粒子运动轨迹如图所示,
则有:
△y=2r1﹣4r2
解得:
△y=L,
粒子在磁场中做圆周运动的周期为:
从第一次经过y轴到第4次经过y轴所需总时间:
△t=T1+T2=
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【题目】如图所示,在一次救灾工作中,一架沿水平直线飞行的直升机A,用悬索(重力可忽略不计)救起了伤员B。直升机A和伤员B以相同水平速度匀速运动的同时,悬索将伤员吊起,在某一段时间内,A、B之间的距离l与时间t的关系为l=H-bt2(式中l表示伤员到直升机的距离,H表示开始计时时伤员与直升机的距离,H表示开始计时时伤员与直升机的距离,b是一常数,t表示伤员上升的时间),不计伤员和绳索受到的空气阻力。这段时间内从地面上观察,下面判断正确的是: ( )
A. 悬索始终保持竖直
B. 伤员做直线运动
C. 伤员做曲线运动
D. 伤员的加速度大小、方向均不变
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【题目】如图,一名运动员从弧形雪坡上沿水平方向飞出后,又落回到斜面雪坡上。若斜面雪坡的倾角为θ,飞出时的速度大小为v0,不计空气阻力,运动员飞出后在空中的姿势保持不变,重力加速度为g,则( )
A.v0变大,该运动员落到雪坡时的速度方向不同
B.不论v0多大,该运动员落到雪坡时的速度方向都是相同的
C.运动员落到雪坡时的速度大小是
D.运动员在空中经历的时间是
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【题目】如图所示,左端封闭、内径相同的U形细玻璃管竖直放置,左管中封闭有长为L=20cm,温度t=27℃的空气柱,两管水银面相平,水银柱足够长.已知大气压强为p0=75cmHg.现将图中的阀门S打开,缓慢流出部分水银,然后关闭阀门S,左管水银面下降了5cm;求:
(i)保持温度不变,右侧水银面下降的高度;
(i i)再对空气柱缓慢加热使两侧水银面再次相平时的温度
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【题目】为了测量某待测电阻Rx的阻值(约为30 Ω),有以下一些器材可供选择。
电流表A1(量程0~50 mA,内阻约10 Ω);
电流表A2(量程0~3 A,内阻约0.12 Ω);
电压表V1(量程0~3 V,内阻很大);
电源E(电动势约为3 V,内阻约为0.2 Ω);
滑动变阻器R1(0~10 Ω);
滑动变阻器R2(0~1 kΩ);
定值电阻R3=30 Ω; 定值电阻R4=300 Ω;
单刀单掷开关S一个,导线若干。
(1)电流表应选____,滑动变阻器应选______,定值电阻应选 _______(填器材的元件符号);
(2)某次测量中,电压表示数如上图(1)所示,则此电压值为_____________V;
(3)请在上面的虚线框内画出测量电阻Rx的实验电路图,并标出电路元件的字母符号____。(要求所测量范围尽可能大);
(4)某次测量中,电压表示数为U时,电流表示数为I,则计算待测电阻阻值的表达式为Rx=__(用题目中所给字母符号表示)。
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【题目】2016年8月16日1时40分,我国在酒泉卫星发射中心用“长征二号”丁运载火箭成功将世界首颗量子科学实验卫星“墨子号”发射升空,将在世界上首次实现卫星和地面之间的量子通信。“墨子”将由火箭发射至高度为500千米的预定圆形轨道。此前6月在西昌卫星发射中心成功发射了第二十三颗北斗导航卫星G7,G7属地球静止轨道卫星(高度约为36000千米),它将使北斗系统的可靠性进一步提高。关于卫星说法中正确的是( )
A. 量子科学实验卫星“墨子”的环绕速度比北斗G7小
B. 通过地面控制可以将G7北斗定点于西昌正上方
C. 量子科学实验卫星“墨子”的周期比北斗G7大
D. 量子科学实验卫星“墨子”的向心加速度比北斗G7大
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【题目】如图,水平放置做逆时针运动的传送带左侧放置一个半径为R的光滑圆弧轨道,底端与传送带相切。传送带长也为R。传送带右端接光滑的水平面,水平面上静止放置一质量为3m的小物块B。一质量为m的小物块A从圆弧轨道顶端由静止释放,经过传送带后与B发生碰撞,碰后A以碰前速率的一半反弹。A与B碰撞后马上撤去圆弧轨道。已知物块A与传送带的动摩擦因数为μ=0.5,取重力加速度为g 。求:
(1)物块A滑至圆弧底端P处时对圆弧轨道的压力大小;
(2)求物块A与B碰撞后B的速度大小;
(3)若传送带速度取值范围为。试讨论传送带速度取不同值时,物块A、B碰撞后传送带对物块A做功的大小。
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【题目】轨道OABC是由光滑直轨道OB与一段半径40米的圆弧BC在B点相切而成,将物块P紧靠在固定于墙面的弹簧右侧放置在A处,A与B相距16m,此时弹簧处于原长。现用水平推力F向左缓慢推物块P,当F=32N时物块稳定后突然撤去力F,P离开弹簧后经过一段时间的运动与Q发生碰撞,然后PQ粘在一起运动刚好到达最高点C,随后返回。其中P、Q均可视为质点且质量均为1kg,弹簧的劲度系数为100N/m,弹簧的弹性势能为请问从P离开弹簧到P再次接触弹簧经过的时间约为
A. 16.3sB. 18.3s
C. 21.3sD. 25.3s
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【题目】如图所示,在一均匀磁场中有一U形导线框abcd,线框处于水平面内,磁场与线框平面垂直,R为一电阻,ef为垂直于ab的一根导体杆,它可在ab、cd上无摩擦地滑动.杆ef及线框中导线的电阻都可不计.开始时,给ef一个向右的初速度,则( )
A. ef将减速向右运动,但不是匀减速 B. ef将匀减速向右运动,最后停止
C. ef将匀速向右运动 D. ef将往返运动
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