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如图所示,高h =0.8m的绝缘水平桌面上方的区域Ⅰ中存在匀强电场,场强E的方向与区域的某一边界平行,区域Ⅱ中存在垂直于纸面的匀强磁场B。现有一质量m=0.01kg,带电荷量q=+10-5C的小球从A点以v0=4m/s的初速度水平向右运动,匀速通过区域Ⅱ后落在水平地面上的B点,已知小球与水平桌面间的动摩擦因数L=1m,h = 0.8m,x =0.8m,取g =10m/s2。试求:

(1)小球在区域Ⅱ中的速度;

(2)区域Ⅱ中磁感应强度B的大小及方向;

(3)区域Ⅰ中电场强度E可能的大小及方向。

 



解析:

(1)小球离开磁场后做平抛运动,设小球在磁场中匀速运动的速度为v,则有

                                                            ……① 1分

                                                              ……② 1分

      联立①②解得:                          ……③ 2分

(2)由于小球在磁场中作匀速运动,只能受重力和洛仑兹力作用

                                           ……④ 2分

又                                                     ……⑤ 2分

联立④⑤解得:                                              ……⑥ 1分

代入数值得:                                       ……⑦ 1分

根据左手定则可判断磁感应强度B的方向垂直纸面向里。

(3)由于vv0,所以小球在电场中作减速运动。电场方向有两种可能

(i)电场方向水平向左。小球在电场中,由动能定理

                    ……⑧ 2分

    解得                                                   ……⑨ 1分

(ii)电场方向竖直向下。小球在电场中,由动能定理

      ……⑩ 2分

    解得                                      ……(11)1分


练习册系列答案
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科目:高中物理 来源: 题型:


某同学用图(a)所示的实验装置验证牛顿第二定律:

(1)通过实验得到如图(b)所示的a—F图象,造成这一结果的原因是:在平衡摩擦力时木板与水平桌面的倾角          (填“偏大”或“偏小”)。

(2)该同学在平衡摩擦力后进行实验,为了便于探究、减小误差,应使小车质量M与砝码和盘的总质量m满足____                的条件

(3)该同学得到如图(c)所示的纸带。已知打点计时器电源频率为50Hz. A、B、C、D、E、F、G是纸带上7个计数点,两计数点之间还有四个点未画出。由此可算出小车的加速度a =        m/s2(保留两位有效数字)。

 

 

 

 


   

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科目:高中物理 来源: 题型:


如图所示,一辆在水平地面上向右做直线运动的平板车,长度L=6m,质量M=10kg,其上表面水平光滑且距地面高为h=1.25m,A、B是其左右的两端点,在A端固定一个与车绝缘的、质量与大小忽略不计的带电体Q,其电量Q=-5×106C。在地面上方的空间存在着沿小车运动方向的、区域足够大的匀强电场(忽略Q的影响),场强大小E=1×107N/C。在t=0时刻,小车速度为v0=7.2m/s,此时将一个质量m=1kg的小球轻放在平板车上距离B端处的P点(小球可视为质点,释放时对地的速度为零)。经过一段时间,小球脱离平板车并落到地面。已知平板车受到地面的阻力与它对地面的压力成正比,且比例系数μ0.2,其它阻力不计,重力加速度g=10m/s2. 试求:

(1)从t=0时起,平板车能继续向右运动的最大距离.

(2)小球从t=0时起到离开平板车时所经历的时间.

(3)从t=0时起到小球离开平板车落地时止,带电体Q的电势能的变化量.

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2011年3月11日本福岛核电站发生核泄漏事故,其中铯137(Cs)对核辐射的影响最大,其半衰期约为30年。

①请写出铯137(Cs)发生衰变的核反应方程 [已知53号元素是碘(I),56号元素是钡(Ba)]

②若在该反应过程中释放的核能为E,则该反应过程中质量亏损为 (真空中的光速为c)。

③泄露出的铯l37约要到公元 年才会有87.5%的原子核发生衰变。

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如图甲所示,O点为振源,OP = st = 0时刻O点由平衡位置开始振动,产生向右沿直线传播的简谐横波。图乙为从t = 0时刻开始描绘的质点P的振动图象。下列判断中正确的是

A.该波的频率为

B.这列波的波长为

C.t=0时刻,振源O振动的方向沿轴负方向

D.t=时刻,P点的振动方向沿轴负方向


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甲、乙两颗人造卫星绕地球作圆周运动,半径之比为R1 : R2 = 1 : 4 ,则它们的运动周期之比和运动速率之比分别为

A.T1 : T2 = 8 : 1 ,v1 : v2 = 2 : 1             B.T1 : T2 = 1 : 8 ,v1 : v2 = 1 : 2

C.T1 : T2 = 1 : 8 ,v1 : v2 = 2 : 1             D.T1 : T2 = 8 : 1 ,v1 : v2 = 1 : 2

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一辆汽车的质量为 m,其发动机的额定功率为 P0。从某时刻起汽车以速度 v0 在水平公路上沿直线匀速行驶,此时汽车发动机的输出功率为  ,接着汽车开始沿直线匀加速行驶,当速度增加到  时,发动机的输出功率恰好为 P0 。如果汽车在水平公路上沿直线行驶中所受到的阻力与行驶速率成正比,求:

(1)汽车在水平公路上沿直线行驶所能达到的最大速率 vm ;

(2)汽车匀加速行驶所经历的时间和通过的距离;

(3)为提高汽车行驶的最大速率,请至少提出两条在设计汽车时应考虑的建议。

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2013年1 2月2日1时30分,搭载嫦娥三号探测器的长征三号乙火箭点火升空。假设为了探测月球,载着登陆舱的探测飞船在以月球中心为圆心,半径为r1的圆轨道上运动,周期为T1,总质量为m1,登陆舱随后脱离飞船,变轨到离月球更近的半径为r2的圆轨道上运动,此时登陆舱的质量为m2,最终在月球表面实现软着陆、无人探测及月夜生存三大创新。若以R表示月球的半径,忽略月球自转及地球对卫星的影响。则下列有关说法正确的是:

      A.月球表面的重力加速度   B.月球的第一宇宙速度为

       C.登陆舱在半径为r2轨道上的周期

      D.登陆舱在半径为r1与半径为r2的轨道上的线速度之比为

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科目:高中物理 来源: 题型:


在光滑的水平面上有两个在同一直线上相向运动的小球,其中甲球的质量m1=2 kg,乙球的质量m2=1 kg,规定向右为正方向,碰撞前后甲球的速度随时间变化情况如图所示。已知两球发生正碰后粘在一起,则碰前乙球速度的大小和方向分别为(    )

A.7 m/s,向右             B.7 m/s,向左

C.1 m/s,向左             D.1 m/s,向右

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