(1) 坐標(biāo)(-4×10-3m, -4×10-3m);(2) 1.256×10-5s;(3) 坐標(biāo) (0, 0.012m)。
解析試題分析:(1)帶電微粒從O點射入磁場,運動軌跡如圖,第一次經(jīng)過磁場邊界上的A點,由洛倫茲力公式和牛頓第二定律得:
……… (2分) m …… …(1分)
A點位置坐標(biāo)(-4×10-3m, -4×10-3m)…………………………………(2分)
(2)設(shè)帶電微粒在磁場中做圓周運動的周期為
………… (2分) t=tOA+tAC= …… (2分)
代入數(shù)據(jù)解得t=T=1.256×10-5s ……… (1分)
(3)微粒從C點沿y軸正方向進入電場,做類平拋運動
… (1分) … (2分) … (1分)
代入數(shù)據(jù)解得 …………… 1分)
m=0.012m …… (2分)
離開電、磁場時的位置坐標(biāo) (0, 0.012m) …… (1分)
考點:帶電粒子在電場與磁場中的運動,牛頓第二定律,洛倫茲力,類平拋運動等。
科目:高中物理 來源: 題型:填空題
在一條直線上,從左向右依次固定A、B、C三個質(zhì)量之比為mA:mB:mC=1:2:3的帶電小球,小球所在的光滑平面是絕緣的。當(dāng)只將A球釋放的瞬間,它獲得向左的加速度,大小為5m/s2;當(dāng)只將B球釋放的瞬間,它獲得向右的加速度,大小為4m/s2;那么,當(dāng)只將C球釋放的瞬間,它獲得向 的加速度,大小為 m/s2。
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科目:高中物理 來源: 題型:計算題
足夠長的平行金屬導(dǎo)軌MN和PQ表面粗糙,與水平面間的夾角370,間距為1.0m,動摩擦因數(shù)為0.25。垂直于導(dǎo)軌平面向上的勻強磁場磁感應(yīng)強度為4.0T,PM間電阻8.0。質(zhì)量為2.0kg的金屬桿ab垂直導(dǎo)軌放置,其他電阻不計。用恒力沿導(dǎo)軌平面向下拉金屬桿ab,由靜止開始運動,8s末桿運動剛好達(dá)到最大速度為8m/s,這8s內(nèi)金屬桿的位移為48m,(g=10m/s2,cos370=0.8,sin370=0.6)
求:
(1)金屬桿速度為4.0m/s時的加速度大小。
(2)整個系統(tǒng)在8s內(nèi)產(chǎn)生的熱量。
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科目:高中物理 來源: 題型:計算題
(22分)質(zhì)量為m的飛機模型,在水平跑道上由靜止勻加速起飛,假定起飛過程中受到的平均阻力恒為飛機所受重力的k倍,發(fā)動機牽引力恒為F,離開地面起飛時的速度為v,重力加速度為g。求:
(1)飛機模型的起飛距離(離開地面前的運動距離)
(2)若飛機起飛利用電磁彈射技術(shù),將大大縮短起飛距離。圖甲為電磁彈射裝置的原理簡化示意圖,與飛機連接的金屬塊(圖中未畫出)可以沿兩根相互靠近且平行的導(dǎo)軌無摩擦滑動。使用前先給電容為C的大容量電容器充電,彈射飛機時,電容器釋放儲存電能所產(chǎn)生的強大電流從一根導(dǎo)軌流入,經(jīng)過金屬塊,再從另一根導(dǎo)軌流出;導(dǎo)軌中的強大電流形成的磁場使金屬塊受磁場力而加速,從而推動飛機起飛。
①在圖乙中畫出電源向電容器充電過程中電容器兩極板間電壓u與極板上所帶電荷量q的圖象,在此基礎(chǔ)上求電容器充電電壓為U0時儲存的電能;
②當(dāng)電容器充電電壓為Um時彈射上述飛機模型,在電磁彈射裝置與飛機發(fā)動機同時工作的情況下,可使起飛距離縮短為x。若金屬塊推動飛機所做的功與電容器釋放電能的比值為η,飛機發(fā)動的牽引力F及受到的平均阻力不變。求完成此次彈射后電容器剩余的電能。
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科目:高中物理 來源: 題型:計算題
(16分) 如圖所示,生產(chǎn)車間有兩個相互垂直且等高的水平傳送帶甲和乙,甲的速度為v0。小工件離開甲前與甲的速度相同,并平穩(wěn)地傳到乙上,工件與乙之間的動摩擦因數(shù)為μ,乙的寬度足夠大,重力加速度為g。
(1)若乙的速度為v0,求工件在乙上側(cè)向(垂直于乙的運動方向)滑過的距離s;
(2)若乙的速度為2v0,求工件在乙上剛停止側(cè)向滑動時的速度大小v;
(3)保持乙的速度2v0不變,當(dāng)工件在乙上剛停止滑動時,下一只工件恰好傳到乙上,如此反復(fù)。若每個工件的質(zhì)量均為m,除工件與傳送帶之間摩擦外,其他能量損耗均不計,求驅(qū)動乙的電動機的平均輸出功率。
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科目:高中物理 來源: 題型:計算題
如圖所示,將質(zhì)量m=0.1kg的圓環(huán)套在固定的水平直桿上。環(huán)的直徑略大于桿的截面直徑。環(huán)與桿間動摩擦因數(shù)m=0.8。對環(huán)施加一位于豎直平面內(nèi)斜向上,與桿夾角q=53°的拉力F,使圓環(huán)以a=4.4m/s2的加速度沿桿運動,求F的大小。(取sin53°=0.8,cos53°=0.6,g=10m/s2)。
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科目:高中物理 來源: 題型:計算題
為登月探測月球,上海航天研制了“月球車”,如圖甲所示.某探究性學(xué)習(xí)小組對“月球車”的性能進行研究.他們讓“月球車”在水平地面上由靜止開始運動,并將“月球車”運動的全過程記錄下來,通過數(shù)據(jù)處理得到如圖乙所示的v-t圖象,已知0~1.5s段為過原點的傾斜直線;1.5~10 s段內(nèi)“月球車”牽引力的功率保持不變,且P=1.2 kW,在10 s末停止遙控,讓“月球車”自由滑行,已知“月球車”質(zhì)量m=100 kg,整個過程中“月球車”受到的阻力Ff大小不變.
(1)求“月球車”所受阻力Ff的大小和勻加速過程中的牽引力F
(2)求“月球車”變加速過程的位移x.
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科目:高中物理 來源: 題型:計算題
為減少煙塵排放對空氣的污染,某同學(xué)設(shè)計了一個如圖所示的靜電除塵器,該除塵器的上下底面是邊長為L=0.20m的正方形金屬板,前后面是絕緣的透明有機玻璃,左右面是高h(yuǎn)=0.10m的通道口。使用時底面水平放置,兩金屬板連接到U=2000V的高壓電源兩極(下板接負(fù)極),于是在兩金屬板間產(chǎn)生一個勻強電場(忽略邊緣效應(yīng))。均勻分布的帶電煙塵顆粒以v=10m/s的水平速度從左向右通過除塵器,已知每個顆粒帶電荷量q=+2.0×10-17C,質(zhì)量m=1.0×10-15kg,不考慮煙塵顆粒之間的相互作用和空氣阻力,并忽略煙塵顆粒所受重力。在閉合開關(guān)后:
(1)求煙塵顆粒在通道內(nèi)運動時加速度的大小和方向;
(2)求除塵過程中煙塵顆粒在豎直方向所能偏轉(zhuǎn)的最大距離;
(3)除塵效率是衡量除塵器性能的一個重要參數(shù)。除塵效率是指一段時間內(nèi)被吸附的煙塵顆粒數(shù)量與進入除塵器煙塵顆粒總量的比值。試求在上述情況下該除塵器的除塵效率;若用該除塵器對上述比荷的顆粒進行除塵,試通過分析給出在保持除塵器通道大小不變的前提下,提高其除塵效率的方法。
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科目:高中物理 來源: 題型:計算題
(16分)兩平行金屬導(dǎo)軌水平放置,一質(zhì)量為m=0.2kg的金屬棒ab垂直于導(dǎo)軌靜止放在緊貼電阻R處,,其他電阻不計。導(dǎo)軌間距為d=0.8m,矩形區(qū)域MNPQ內(nèi)存在有界勻強磁場,場強大小B=0.25T。MN=PQ=x=0.85m,金屬棒與兩導(dǎo)軌間動摩擦因數(shù)都為0.4,電阻R與邊界MP的距離s=0.36m。在外力作用下讓ab棒由靜止開始勻加速運動并穿過磁場向右,加速度a=2m/s2 ,g取10m/s2
(1)求穿過磁場過程中平均電流的大小。
(2)計算自金屬棒進入磁場開始計時,在磁場中運動的時間內(nèi),外力F隨時間t變化關(guān)系。
(3)讓磁感應(yīng)強度均勻增加,用導(dǎo)線將a、b端接到一量程合適的電流表上,讓ab棒重新由R處向右加速,在金屬棒到達(dá)MP之前,電流表會有示數(shù)嗎?簡述理由。已知電流表與導(dǎo)軌在同一個平面內(nèi)。
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