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如图,与水平面成37°倾斜轨道AB,其沿长线在C点与半圆轨道CD(轨道半径R=1m)相切,全部轨道为绝缘材料制成且放在竖直面内。整个空间存在水平向左的匀强电场,MN的右侧存在垂直纸面向里的匀强磁场。一个质量为0.4kg的带电小球沿斜面下滑,至B点时速度为,接着沿直线BC(此处无轨道)运动到达C处进入半圆轨道,进入时无动能损失,且刚好到达D点,从D点飞出时磁场消失,不计空气阻力,g=10m/s2,cos37°=0.8,求:

⑴小球带何种电荷。

⑵小球离开D点后的运动轨迹与直线AC的交点距C点的距离。

⑶小球在半圆轨道部分克服摩擦力所做的功。


⑴正电荷   (2分)

⑵依题意可知小球在BC间做匀速直线运动。

在C点的速度为:(2分)

在BC段其受力如图所示,设重力和电场力合力为F。

F=qvCB    (1分)

F=mg/cos37°=5N(1分)

解得:   (1分)

在D处由牛顿第二定律可得:

 (2分)

代入上式并化简得:

解得         (1分)

小球离开D点后作类平抛运动,其加速度为:a=F/m    (1分)

得:    (1分)

  (1分)

⑶CD段克服摩擦力做功Wf

由动能定理可得:     (3分)

解得:Wf=27.6J     (2分)


练习册系列答案
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科目:高中物理 来源: 题型:


半径为R的半球形介质截面如图所示,D为圆心,同一频率的单色光a、b相互平行,从不同位置进入介质,光线a在O点恰好产生全反射。光线b的入射角为45°,求:

①介质的折射率;

②光线a、b的射出点O与O′之间的距离。

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6. 对下列各图中蕴含信息的分析和理解,正确的有( )

A.图甲的位移—时间图像表示该物体处于平衡状态

B.图乙的加速度—时间图像说明物体在做匀减速运动

C.图丙的动能—位移图像表示该物体做匀减速直线运动

D.图丁的速度—位移图像表示该物体的合力随位移减小

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科目:高中物理 来源: 题型:


如图所示,在y轴左侧放置一加速电场和偏转电场构成的发射装置,CD两板的中心线处于y=8cm的直线上;右侧圆形匀强磁场的磁感应强度大小为B=T、方向垂直xoy平面向里,在x轴上方11cm处放置一个与x轴平行的光屏。已知AB两板间电压UAB=100V, CD两板间电压 UCD=300V, 偏转电场极板长L=4cm,两板间距离d=6cm, 磁场圆心坐标为(6,0)、半径R=3cm。现有带正电的某种粒子从A极板附近由静止开始经电场加速,穿过B板沿CD两板间中心线y = 8cm进入偏转电场,由y轴上某点射出偏转电场,经磁场偏转后打在屏上。带电粒子比荷=106c/kg,不计带电粒子的重力。求:

(1)该粒子射出偏转电场时速度大小和方向;

(2)该粒子打在屏上的位置坐标;

(3)若将发射装置整体向下移动,试判断粒子能否垂直打到屏上?若不能,请简要说明理

由。若能,请计算该粒子垂直打在屏上的位置坐标和发射装置移动的距离。


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科目:高中物理 来源: 题型:


如右图所示,一闭合直角三角形线框以速度v匀速穿过匀强磁场区域。从bc边进入磁场开始到a点离开的过程中,线框中感应电流的情况(以逆时针方向为电流的正方向)是下图中的


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如图所示,物块第一次沿轨道1从A点由静止下滑至底端B点,第二次沿轨道2从A点由静止下滑经C点至底端B点,AC=CB,。物块与两轨道的动摩擦因数相同,不考虑物块在C点处撞击的因素,则在物块两次整个下滑过程中( )

A. 物块沿1轨道滑至B点时的速率大

B. 物块沿2轨道滑至B点时的速率大

C. 物块两次滑至B点时速度大小相同

D. 物块沿2轨道滑至B点产生的热量多

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科目:高中物理 来源: 题型:


我国的“嫦娥一号”已于2007年10月24日以近乎完美的方式迈出了“准时发射,准确入轨,精密测控,精确变轨,成功绕月,成功探测”的关键六步。若已知月球质量为M,半径为R,万有引力恒量为G,月球表面重力加速度为g0,以下畅想可能的是( )

A.在月球表面上荡秋千,将人视为质点,秋千质量不计、摆长不变,摆角小于90°,若秋千经过最低位置时的速度为ν0,则人能上升的最大高度是

B.在月球上发射一颗绕它运行的卫星的最小周期为

C.在月球表面以初速度ν0竖直上抛一个物体,物体上升的最大高度为

D.在月球上发射一颗绕它运动的卫星的最小发射速度为

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科目:高中物理 来源: 题型:


如图所示,足够长平行金属导轨内有垂直纸面向里的匀强磁场,金属杆ab与导轨垂直且接触良好,导轨右端通过电阻与平行金属板AB连接.已知导轨相距为L;磁场磁感应强度为BR1R2ab杆的电阻值均为r,其余电阻不计;板间距为d,板长为4d;重力加速度为g,不计空气阻力.如果ab杆以某一速度向左匀速运动时,沿两板中心线水平射入质量为m、带电荷量为+q的微粒恰能沿两板中心线射出;如果ab杆以同样大小的速度向右匀速运动时,该微粒将射到B板距左端为dC处.

(1)求ab杆匀速运动的速度大小v

(2)求微粒水平射入两板时的速度大小v0

(3)如果以v0沿中心线射入的上述微粒能够从两板间射出,试讨论ab杆向左匀速运动的速度范围.

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10个同样长度的木块放在水平地面上,每个木块的质量m=0.5kg、长度L=0.6m,它们与地面之间的动摩擦因数,在左方第一个木块上放一质量M=1kg的小铅块(视为质点),它与木块间的动摩擦因数。现给铅块一向右的初速度,使其在木块上滑行。g取10m/s2,求:

(1)开始带动木块运动时铅块的速度;  

(2)铅块与木块间因摩擦产生的总热量;

(3)铅块运动的总时间。

 


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