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【题目】在竖直平面内有与平面平行的匀强电场,一质量为m、带电量为+q的小球从竖直平面的坐标原点O处以某一速度抛出,已知小球经y轴上的某点P点时速度最小,小球经Q点时速度大小与O点的速度大小相同,且xQ=dyQ=d,如图所示。已知重力加速度为g,求:

1电场强度的最小值

2若电场强度为(1)中所求的值,则

小球从O点抛出时的初速度的大小

小球再次经过x轴的坐标。

【答案】(1)q,方向沿OQ方向 2 3d

【解析】试题分析:由于小球在OQ两点的速度大小相等,则小球所受重力和电场力的合力F的方向应与OQ垂直,根据平衡条件可得电场强度的最小值;当E取最小值时,合力,小球运动过程中的加速度为方向与y轴负方向成450由于小球在P点速度最小,根据运动学公式即可求得小球从O点抛出时的初速度的大小;画出轨迹根据平抛运动公式和几何关系即可求出小球再次经过x轴的坐标。

1由于小球在OQ两点的速度大小相等,则小球所受重力和电场力的合力F的方向应与OQ垂直,又OQx轴的夹角tanθ=1,即θ=450,所以合力与y轴负方向的夹角为θ如图所示

qE=mgcos450

解得 ,方向沿OQ方向

(2) E取最小值时,合力,小球运动过程中的加速度为方向与y轴负方向成450由于小球在P点速度最小,则POQ两点对称,易得P点坐标为(0,d)。在P点,小球速度方向应沿OQ方向,设P点的速度为v

易得:

解得

O点的速度v0应有:

解得

设小球运动轨迹与x轴交点为R,小球从PR做类平抛运动,设PMSx轴为NRSPS垂直,

位移关系为:

根据几何关系有:

解得

所以

练习册系列答案
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科目:高中物理 来源: 题型:

【题目】如图,内径均匀的弯曲玻璃管 ABCDE两端开口,ABCD段竖直,BCDE段水平,AB=120cm,BC=40cm,CD=50cm,DE=60cm。在水平段DE内有一长10cm的水银柱,其左端距D10cm。在环境温度为300K,保持BC段水平,将玻璃管A端缓慢竖直向下插入大水银糟中,使A端在水银面下10cm。已知大气压为75cmHg且保持不变。

若环境温度缓慢升高,求温度升高到多少K,水银柱刚好全部溢出

若环境温度缓慢降低,求温度降低到多少K,水银柱刚好全部进入CD

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【题目】如图,一列简谐横波沿x轴方向传播。实线为t=0时的波形图,此时x=4m的质点M速度方向沿y轴正方向。虚线为t=0.6s时的波形图。关于该简谐波,下列说法正确的是_________

A.这列波的波长是10m

B.这列波沿着x轴正方向传播

C.该简谐波的最小频率为1.25Hz

D.该简谐波的最小传播速度为10m/s

E.t=0.8s时,质点M可能会到达x=0的位置

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【题目】如图所示,质量为M3.0kg的小车以v01.0m/s的速度在光滑的水平面上向左运动,车上AD部分是表面粗糙的水平轨道,DC部分是光滑的1/4圆弧,整个轨道由绝缘材料制成,小车所在空间内有竖直向上的匀强电场和垂直纸面向里的匀强磁场,电场强度E40N/C,磁感应强度B2.0T。现有一质量为m1.0kg、电荷量为q=-1.0×102C的滑块以u8m/s的水平速度向右冲上小车,当滑块通过D点时速度为v15.0m/s(滑块可视为质点,g10 m/s2),求:

1)滑块从AD的过程中,小车、滑块组成的系统损失的机械能;

2)如果圆弧轨道半径R1.0m,求滑块刚过D点时对轨道的压力;

3)若滑块通过D点时,立即撤去磁场,要使滑块不冲出圆弧轨道,求此圆弧的最小半径。

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【题目】(题文)央视《是真的吗》节目做了如下实验:用裸露的铜导线绕制成一根无限长螺旋管,将螺旋管放在水平桌面上,用一节干电池和两磁铁制成一个“小车”,两磁铁的同名磁极粘在电池的正、负两极上,只要将这辆小车推入螺旋管中,小车就会加速运动起来,如图所示。关于小车的运动,以下说法正确的是:( )

A. 将小车上某一磁铁改为S极与电池粘连,小车仍能加速运动,

B. 将小车上两磁铁均改为S极与电池粘连,小车的加速度方向不发生改变

C. 图中小车加速度方向向右

D. 图中小车加速度方向向左

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【题目】2017619,我国在西昌卫星发射中心发射中星9A”广播电视直播卫星,按预定计划,“中星9A”应该首先被送入近地点约为200公里,远地点约为3.6万公里的转移轨道Ⅱ(椭圆),然后通过在远地点变轨,最终进入地球同步轨道Ⅲ(圆形)。但是由于火箭故障,卫星实际入轨后初始轨道Ⅰ远地点只有1.6万公里。科技人员没有放弃,通过精心操作,利用卫星自带燃料在近地点点火,尽量抬高远地点的高度,经过10次轨道调整,终于在75日成功定点于预定轨道.下列说法正确的是( )

A. 失利原因可能是发射速度没有达到7.9km/s

B. 卫星从轨道Ⅰ的P点进入轨道Ⅱ后机械能增加

C. 卫星在轨道Ⅲ经过Q点时和在轨道Ⅱ经过Q点时的速度相同

D. 卫星在轨道Ⅱ由P点向Q点运行时处于超重状态

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【题目】某同学要测量一个改装后的电压表Vx的量程和内阻,实验过程如下:

1先用多用电表粗测电压表的内阻和量程,实验中多用电表红表笔应与电压表_____(填)接线柱相连;若已知多用电表内电源电动势为9V,所用档位为“×1K”档,调零后测量,指针位置如图所示此时电压表指针指在表盘的四分之三刻度处则所测电压表内阻约为___________,量程为____________

2若电压表量程为(1)问中所测数值,则为了精确测量其内阻,现提供以下器材:

待测电压表Vx

电流表A(量程0.6A,内阻约为

电压表V(量程l0V,内阻约为30kΩ

定值电阻R(阻值为10kΩ

滑动变阻器R1(最大阻值为,额定电流为1A

滑动变阻器R2(最大阻值为100Ω,额定电流为lA

电源E(电动势为15V,内阻约为

开关和导线若干

①本实验中应选择的滑动变阻器为___________(填器材对应的符号)

②为了较精确的测量电压表内阻,则测量电路应该选择如下电路中的________

③写出电压表内阻测量值的表达式Rv=_________

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【题目】如图所示,绝缘圆筒内有垂直纸面向里的匀强磁场,两带异种电荷的带电微粒分别从小孔P以等大速率射向圆心0,微粒与筒壁的碰撞是弹性碰撞,最终两微粒都从小孔P射出磁场,正、负电荷与筒壁分别碰撞了3次和2次(不考虑微粒的重力)。则正、负微粒( )

A. 与筒壁的碰撞都是垂直碰撞

B. 在磁场中运动轨迹的半径之比是 1

C. 在磁场中运动时间之比是2

D. 比荷之比为2

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科目:高中物理 来源: 题型:

【题目】如图所示,在直角坐标系xOy的第一、四象限区域内存在两个有界的匀强磁场;垂直纸面向外的匀强磁场I、垂直纸面向里的匀强磁场OMPQ为磁场边界和x轴的交点,OMMPL,在第三象限存在沿y轴正向的匀强电场.一质量为m带电荷量为+q的带电粒子从电场中坐标为(-2L,-L)的点以速度沿+x方向射出,恰好经过原点O处射入磁场又从M点射出磁场(粒子的重力忽略不计).

1)求第三象限匀强电场场强E的大小;

2)求磁场的磁感应强度B的大小;

3)如果带电粒子能再次回到原点O,问磁场的宽度至少为多少?

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