练习册

  • 练习册
  • 试题
    精英家教网 > 高中物理 > 题目详情
    如图甲所示，空间存在一范围足够大的垂直于xOy平面向外的匀强磁场，磁感应强度大小为B，让质量为m、电量为q（q>0）的粒子从坐标原点O沿xOy平面以不同的初速度大小和方向入射到该磁场中。不计粒子重力和粒子间的影响。

    (1)若粒子以初速度v1沿y轴正向入射，恰好能经过x轴上的A(a，0)点，求v1的大小；
    (2)已知某一粒子的初速度大小为v（v>v1），为使该粒子仍能经过A(a，0)点，其入射角θ（粒子初速度与x轴正向的夹角）有几个，并求出对应的sinθ值；
    (3)如图乙所示，若在此空间再加入沿y轴正向、大小为E的匀强电场，一粒子从O点以初速v0沿y轴正向发射。研究表明：该粒子将在xOy平面内做周期性运动，且在任一时刻，粒子速度的x分量vx与其所在位置的y坐标成正比，比例系数与场强大小E无关。求该粒子运动过程中的最大速度值vm？
    （1）（2）（3）

    试题分析：(1)当粒子沿y轴正向入射，转过半个圆周至A点，半径R1＝a/2
    由运动定律有  
    解得  
    (2)如右图所示，O、A两点处于同一圆周上，且圆心在
    x＝的直线上，半径为R，当给定一个初速率v时，
    有2个入射角，分别在第1、2象限。
    即 sinθ′＝sinθ＝ 
    另有  
    解得 sinθ′＝sinθ＝
    (3)粒子在运动过程中仅电场力做功，因而在轨道的最高点处速率最大，用ym表示其y坐标，由动能定理有  qEym＝mv－mv
    由题知 vm＝kym
    若E＝0时，粒子以初速度v0沿y轴正向入射，有  qv0B＝m
    在最高处有 v0＝kR0
    联立解得  
    练习册系列答案
    年级 高中课程 年级 初中课程
    高一 高一免费课程推荐！ 初一 初一免费课程推荐！
    高二 高二免费课程推荐！ 初二 初二免费课程推荐！
    高三 高三免费课程推荐！ 初三 初三免费课程推荐！
    相关习题

    科目：高中物理 来源：不详 题型：计算题

    （22分）质量为m的飞机模型，在水平跑道上由静止匀加速起飞，假定起飞过程中受到的平均阻力恒为飞机所受重力的k倍，发动机牵引力恒为F，离开地面起飞时的速度为v，重力加速度为g。求：

    （1）飞机模型的起飞距离（离开地面前的运动距离）
    （2）若飞机起飞利用电磁弹射技术，将大大缩短起飞距离。图甲为电磁弹射装置的原理简化示意图，与飞机连接的金属块（图中未画出）可以沿两根相互靠近且平行的导轨无摩擦滑动。使用前先给电容为C的大容量电容器充电，弹射飞机时，电容器释放储存电能所产生的强大电流从一根导轨流入，经过金属块，再从另一根导轨流出；导轨中的强大电流形成的磁场使金属块受磁场力而加速，从而推动飞机起飞。
    ①在图乙中画出电源向电容器充电过程中电容器两极板间电压u与极板上所带电荷量q的图象，在此基础上求电容器充电电压为U0时储存的电能；
    ②当电容器充电电压为Um时弹射上述飞机模型，在电磁弹射装置与飞机发动机同时工作的情况下，可使起飞距离缩短为x。若金属块推动飞机所做的功与电容器释放电能的比值为η，飞机发动的牵引力F及受到的平均阻力不变。求完成此次弹射后电容器剩余的电能。

    查看答案和解析>>

    科目：高中物理 来源：不详 题型：计算题

    （16分）两平行金属导轨水平放置，一质量为m=0.2kg的金属棒ab垂直于导轨静止放在紧贴电阻R处，，其他电阻不计。导轨间距为d=0.8m，矩形区域MNPQ内存在有界匀强磁场，场强大小B=0.25T。MN=PQ=x=0.85m，金属棒与两导轨间动摩擦因数都为0.4，电阻R与边界MP的距离s=0.36m。在外力作用下让ab棒由静止开始匀加速运动并穿过磁场向右，加速度a=2m/s2 ，g取10m/s2
    （1）求穿过磁场过程中平均电流的大小。
    （2）计算自金属棒进入磁场开始计时，在磁场中运动的时间内，外力F随时间t变化关系。
    （3）让磁感应强度均匀增加，用导线将a、b端接到一量程合适的电流表上，让ab棒重新由R处向右加速，在金属棒到达MP之前，电流表会有示数吗？简述理由。已知电流表与导轨在同一个平面内。

    查看答案和解析>>

    科目：高中物理 来源：不详 题型：计算题

    （12分）如图所示，质量为m=1kg可看作质点的小球以一定初速度沿桌子边缘水平飞出，下落高度h=0.8m后恰好沿A点的切线方向进入竖直放置的半径R=1m的光滑圆轨道ABC，空气阻力不计，取g=10m/s2，sin53°=0.8，求：

    （1）小球运动到A点时速度的大小
    （2）小球对轨道B点的压力

    查看答案和解析>>

    科目：高中物理 来源：不详 题型：计算题

    （12分）如图所示，AB为竖直半圆轨道的竖直直径，轨道半径R=0.9m，轨道B端与水平面相切，质量m=1kg的光滑小球从水平面以初速度V0向B滑动，取g=10m/s2。

    （1）若V0=6m/s，求小球经轨道最低点B瞬间对轨道的压力为多少？
    （2）若小球刚好能经过A点，则小球在A点的速度至少为多大？小球离开A点后在水平面的落点与B点的距离为多少？

    查看答案和解析>>

    科目：高中物理 来源：不详 题型：计算题

    （20分）如图甲所示，间距为d、垂直于纸面的两平行板P、Q间存在匀强磁场。取垂直于纸面向里为磁场的正方向，磁感应强度随时间的变化规律如图乙所示。t=0时刻，一质量为m、带电荷量为+q的粒子（不计重力），以初速度由板左端靠近板面的位置，沿垂直于磁场且平行于板面的方向射入磁场区。当和取某些特定值时，可使时刻入射的粒子经时间恰能垂直打在板上（不考虑粒子反弹）。上述为已知量。

    （1）若，求；
    （2）若，求粒子在磁场中运动时加速度的大小；  
    （3） 若，为使粒子仍能垂直打在板上，求。

    查看答案和解析>>

    科目：高中物理 来源：不详 题型：填空题

    如图(a)所示，滑轮质量、摩擦均不计，质量为2kg的物体在F作用下从静止开始向上做匀加速运动，其速度随时间的变化关系如图(b)所示，由此可知(g取10m/s2)在0至4s这段时间里F做的功的平均功率为       W, 3s末F的瞬时功率大小为      W。

    查看答案和解析>>

    科目：高中物理 来源：不详 题型：单选题

    如图所示，P是位于水平粗糙桌面上的物块，用跨过光滑轻质定滑轮的轻绳将P与钩码Q相连，Q的质量为m，在P向右加速运动的过程中，桌面以上的绳子始终是水平的，关于物体P受到的拉力和摩擦力的以下描述中正确的是
    A．P受到的拉力的施力物体是钩码Q，大小等于mg
    B．P受到的拉力的施力物体是绳子，大小等于mg
    C．P受到的摩擦力方向水平向左，大小一定小于mg
    D．P受到的摩擦力方向水平向左，大小有可能等于mg

    查看答案和解析>>

    科目：高中物理 来源：不详 题型：计算题

    过山车是游乐场中常见的设施。如图是一种过山车的简易模型，它由水平轨道和在竖直平面内半径R= 2.0m的圆形轨道组成，B、C分别是圆形轨道的最低点和最高点。一个质量为m=1.0kg的小滑块（可视为质点），从轨道的左侧A点以v0= 12m/s的初速度沿轨道向右运动，A、B间距L= 11.5m。小滑块与水平轨道间的动摩擦因数。圆形轨道是光滑的，水平轨道足够长。取重力加速度g=10m/s2。求：

    （1）滑块经过B点时的速度大小;
    （2）滑块经过C点时受到轨道的作用力大小F；
    （3）滑块最终停留点D（图中未画出）与起点A的距离d。

    查看答案和解析>>

    同步练习册答案