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(18分) 如图所示,在足够大的空间范围内,同时存在着竖直向上的匀强电场和垂直纸面向外的匀强磁场,电场强度为E,磁感应强度为B.足够长的光滑斜面固定在水平面上,斜面倾角为30.有一带电的物体P静止于斜面顶端且P对斜面无压力,若给物体P一瞬时冲量,使其获得水平方向的初速度向右抛出,同时另有一不带电的物体QA处由静止开始沿斜面滑下(PQ均可视为质点),PQ二物体运动轨迹在同一竖直平面内.一段时间后,物体P恰好与斜面上的物体Q相遇,且相遇时物体P的速度方向与其水平初速度方向的夹角为60.已知重力加速度为,求:
(1)PQ相遇所需的时间;
(2)物体P在斜面顶端受到瞬时冲量后所获得的初速度的大小.
(1)
(2)


(1)(10分)物体P静止时对斜面无压力    ① (2分)
P获得水平初速度后做匀速圆周运动 ②(2分)
   ③   (2分)
    ④(2+2分)
(2)(8分)在时间t内,Q物体在斜面上做匀加速直线运动
 (2分)
      ⑤ (2分)
P做匀速圆周运动  ⑥ 
由几何关系知R=S       ⑦ (2分)
由①④⑤⑥⑦可解得 (2分)
练习册系列答案
相关习题

科目:高中物理 来源:不详 题型:计算题

如图所示,在y﹥0的空间存在沿y轴正方向的匀强电场;在y﹤0的空间存在垂直xOy平面向里的匀强磁场。一个带负电的粒子(质量为m,电荷量为q,不计重力),从y轴上P(0,b)点平行于x轴的初速度v0射入电场,经过x轴上的N(2b,0)点。

求:(1)粒子经过N点时的速度大小和方向。
(2)已知粒子进入磁场后恰好通过坐标原点O,则粒子在磁场中运动的时间为多少?

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科目:高中物理 来源:不详 题型:计算题

(19分)如图所示,在xOy平面内,离子源A产生的初速为零的同种带正电离子,质量m=1.0×10-20kg、带电量q=1.0×10-10C。离子经加速电场加速后匀速通过准直管并从C点垂直射入匀强偏转电场,偏转后通过极板MN上的小孔O离开电场,且粒子在O点时的速度大小为v=2.0×106m/s,方向与x轴成30°角斜向上。在y轴右侧有一个圆心位于x轴,半径r=0.01m的圆形磁场区域,磁场方向垂直纸面向外,磁感应强度B=0.01T,有一垂直于x轴的面积足够大的竖直荧光屏PQ置于坐标x0=0.04m处。已知NC之间的距离d=0.02m,粒子重力不计。试求:
(1)偏转电场间电场强度的大小;
(2)粒子在圆形磁场区域的运动时间;
(3)若圆形磁场可沿x轴移动,圆心O’在x轴上的移动范围为(0.01m,+),由于磁场位置的不同,导致粒子打在荧光屏上的位置也不同,求粒子打在荧光屏上点的纵坐标的范围。

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科目:高中物理 来源:不详 题型:计算题

(20分)如图所示,半径R = 0.8m的四分之一光滑圆弧轨道位于竖直平面内,与长CD = 2.0m的绝缘水平面平滑连接。水平面右侧空间存在互相垂直的匀强电场和匀强磁场,电场强度E = 40N/C,方向竖直向上,磁场的磁感应强度B = 1.0T,方向垂直纸面向外。两个质量均为m = 2.0×10-6kg的小球a和b,a球不带电,b球带q = 1.0×10-6C的正电,并静止于水平面右边缘处。将a球从圆弧轨道顶端由静止释放,运动到D点与b球发生正碰,碰撞时间极短,碰后两球粘合在一起飞入复合场中,最后落在地面上的P点。已知小球a在水平面上运动时所受的摩擦阻力f = 0.1mg, PN =,取g =10m/s2。a、b均可作为质点。(结果保留三位有效数字)求:
(1)小球a与b相碰后瞬间速度的大小v
(2)水平面离地面的高度h
(3)从小球a开始释放到落地前瞬间的整个运动过程中,ab系统损失的机械能ΔE。

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科目:高中物理 来源:不详 题型:计算题

某水电站发电机的输出功率为100 kW,发电机的电压为250V。通过升压变压器升高电压后向远处输电,输电线总电阻为8Ω,在用户端用降压变压器把电压降为220V。要求在输电线上损失的功率控制为5 KW。请你设计两个变压器的匝数比。为此,请你计算:
(1)降压变压器输出的电流是多少?输电线上通过的电流是多少?
(2)输电线上损失的电压是多少?升压变压器输出的电压是多少?
(3)两个变压器的匝数比各应等于多少?

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科目:高中物理 来源:不详 题型:问答题

如图(a)所示,两块水平放置的平行金属板A、B,板长L=18.5cm,两板间距d=3cm,两板之间有垂直于纸面向里的匀强磁场,磁感应强度B=6.0×10-2T,两板加上如图(b)所示的周期性电压,带电时A板带正电.当t=0时,有一个质量m=1.0×10-12kg,带电荷量q=+1.0×10-6C的粒子,以速度v=600m/s,从距A板2.5cm处,沿垂直于磁场、平行于两板的方向射入两板之间,若不计粒子的重力,取π=3.0,求:

(1)粒子在0~1×10-4s内做怎样的运动?位移多大?
(2)带电粒子从射入到射出板间所用的时间.

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科目:高中物理 来源:不详 题型:计算题

如图所示,水平方向的匀强电场的场强为E,场区宽度为L,紧挨着电场的是垂直纸面向外的两个匀强磁场区域,其磁感应强度分别为B和2B,三个场的竖直方向均足够长。一个质量为m,电量为q的带正电粒子,其重力不计,从电场的边界MN上的a点由静止释放,经电场加速后进人磁场,穿过中间磁场所用的时间t0=,进入右边磁场后能按某一路径再返回到电场的边界MN上的某一点b,途中虚线为场区的分界面。求:
(1)中间场区的宽度d;
(2)粒子从a点到b点所经历的时间t;
(3)当粒子第n次返回电场的MN边界时与出发点之间的距离Sn

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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

如图所示,两块水平放置的带电平行金属板间有竖直向上的匀强电场。一个质量为m、带电量为q的油滴以初速度v0进入电场,并在电场中沿直线运动了一段时间,空气阻力不计,则(    )
A.该油滴带正电
B.在这段时间内电场力所做的功等于油滴重力势能的变化
C.在这段时间内油滴的机械能保持不变
D.在这段时间内油滴的动能保持不变

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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

如图9所示电路中,L为电感线圈,电阻不计,A、B为两灯泡,则

图9

 
 

 
A.合上S时,A先亮,B后亮       B.合上S时,A、B同时亮
C.合上S后,A变亮,B熄灭      D.断开S时,A熄灭,B重新亮后再熄灭

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