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【题目】如图所示,直线OA与竖直方向的夹角37,P为直线上的一点,空间有一匀强电场,方向平行于纸面水平向右,一质量为m、电量为q(q>0)的小球以一定的初动能P点沿直线AO向上运动,当小球的动能减小到零时,机械能减少了。运动过程中受到空气阻力的大小不变,已知重力加速度为g,sin37=0.6,cos37=0.8,求:

(1)电场强度的大小E;

(2)小球返回P点的动能.

【答案】(1) (2)

【解析】(1)小球沿直线AO向上运动,则合力方向与AO共线,电场力水平向右,重力竖直向下,则合力沿OA斜向下,则Eq=mgtan370,解得

(2)设动能减到零时向上的位移为L,由动能定理:

由功能关系:

联立解得Wf=E0

则小球回到P时,机械能损失2 Wf=E0,即动能为E0

练习册系列答案
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科目:高中物理 来源: 题型:

【题目】如图所示,有一半圆弧光滑轨道,半径为R,在与圆心等高的位置静止放置一个带正电的小球A,其质量为m,MN之间有一方向水平向左的匀强电场,让小球A自由滚下进入匀强电场区域,水平面也是光滑的,下列说法正确的是(

A. 小球一定能穿过MN区域继续运动

B. 如果小球没有穿过MN区域,小球一定能回到出发点

C. 如果小球没有穿过MN区域,只要电场强度足够大,小球可以到达P点,且到达P点速度大于等于

D. 如果小球一定能穿过MN区域,电场力做的功为﹣mgR

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【题目】如图所示,一个半径为R的导电圆环与一个轴向对称的发散磁场处处正交,环上各点的磁感应强度B大小相等,方向均与环面轴线方向成θ角(环面轴线为竖直方向),若导线环上载有如图所示的恒定电流I,则下列说法正确的是(

A. 导电圆环所受安培力方向竖直向下

B. 导电圆环所受安培力方向竖直向上

C. 导电圆环所受安培力的大小为2BIR

D. 导电圆环所受安培力的大小为2πBIR

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【题目】1)试证明:“静止的通电导线在磁场中受到的安培力,在数值上等于大量定向运动的电荷受到的洛伦兹力的总和。以一段柱状通电直导线为例,设导线的横截面积为S,长度为L,单位体积内自由电荷数为n,电荷电量为q,电荷定向移动的平均速率为v。假定在金属导体中正电荷定向移动形成电流,得到结果具有普遍性(本假定同样适用于以下两问)。

2)如图所示,接通电路后,导体棒在安培力作用下向右运动。此时,导体中自由电荷既在电场力作用下沿导体棒运动,又随导体棒沿水平方向运动,从而导致运动电荷所受洛伦兹力与宏观安培力不在同一方向。

在此模型中,请证明:安培力对导体棒做功,在数值上等于大量可自由运动电荷所受洛伦兹力的某个分力对电荷做功的总和。

为方便证明,可设电源电动势为E,导体棒的电阻为R其长度为L恰好等于平行轨道间距,整个装置处于竖直、向下磁感应强度为B的匀强磁场中,忽略电源和金属导轨的电阻。导体棒在安培力和摩擦力的作用下,向右以速度vx做匀速直线运动,在时间t内由实线位置运动到虚线位置;同时棒内某个正电荷在该时间t内从a位置定向运动到b位置。如在证明过程中,还需用到其他物理量,请自行假设。

3)在(2)问所涉及的模型中,通过导体棒的电流:。这是因为导体在运动过程中会切割磁感线,产生反电动势E。请你根据该过程的微观机制,利用电动势的定义,求出图示模型中的反电动势E,并写出通过导体棒的电流I

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【题目】长为L的直导体棒a放置在光滑绝缘水平面上,固定的很长直导线ba平行放置,导体棒a与力传感器相连,如图所示(俯视图)ab中通有大小分别为IaIb的恒定电流,Ia方向如图所示,Ib方向未知。导体棒a静止时,传感器受到a给它的方向向左、大小为F的拉力。下列说法正确的是

A. IbIa的方向相同,Iba处的磁感应强度B大小为

B. IbIa的方向相同,Iba处的磁感应强度B大小为

C. IbIa的方向相反,Iba处的磁感应强度B大小为

D. IbIa的方向相反,Iba处的磁感应强度B大小为

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【题目】如图所示,质量为m的物体套在足够长的固定倾斜直杆上,并用弹性绳连接于O点.杆与水平方向的夹角为θ,杆上C点位于O点的正下方.物体与杆间的动摩擦因数μ<tan θ.物体在A点时,绳水平且处于原长状态.将物体从A点由静止释放,则物体(  )

A. C点时,速度可能为0

B. C点时,加速度可能为0

C. 下滑过程中加速度先减小后增大

D. 可以再次回到A

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【题目】如图所示为两组平行金属板一组竖直放置一组水平放置今有一质量为m的电子电量为e静止在竖直放置的平行金属板的A经电压U0加速后通过B点进入两板间距为d电压为U的水平放置的平行金属板间若电子从两块水平平行板的正中间射入且最后电子刚好能从右侧的两块平行金属板穿出A、B分别位于两块水平板的中线上。求:

(1)电子通过B点时的速度大小;

(2)右侧平行金属板的长度

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【题目】如图所示,匀强电场中三点ABC是一个三角形的三个顶点,BC=m。已知电场线平行于ABC所在的平面,一个电荷量q= -1×10-6 C的点电荷由A移到B的过程中,电势能增加了1.2×10-5J,由B移到C的过程中电场力做功6×10-6 J,下列说法正确的是

ABC两点的电势差UBC=3 V

B.该电场的场强为1 V/m

C.正电荷由C点移到A点的过程中,电势能增加

D.A点的电势低于B点的电势

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【题目】如图所示,框架面积为 S,框架平面与磁感应强度为 B 的匀强磁场方向垂直,则下列穿过平面的磁通量的说法中不正确的是(

A. 如图所示位置时磁通量大小等于 BS

B. 若使框架绕 OO′转过 60°角,磁通量大小为

C. 若从初始位置转过 90°角,磁通量大小为 BS

D. 若从初始位置转过 180°角,磁通量变化量的大小为 2BS

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