【題目】(14分)如圖甲所示,空間平面處于勻強(qiáng)電場(chǎng)和勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,電場(chǎng)強(qiáng)度E和磁感應(yīng)強(qiáng)度B隨時(shí)間t周期性變化(周期為T)的圖象如圖乙所示。取豎直向下為電場(chǎng)正方向,垂直紙面向外為磁場(chǎng)正方向。在t=0時(shí),一質(zhì)量為m,電荷量為q的帶負(fù)電小球從離地面高為的地方由靜止釋放。已知重力加速度為g,,。求:
(1)小球第一次做圓周運(yùn)動(dòng)的半徑;
(2)要讓小球一直在電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng),則電場(chǎng)在水平方向上的最小寬度;
(3)小球落地時(shí)間。
【答案】(1) (2) (3)
【解析】(1)在時(shí)間內(nèi),重力和電場(chǎng)力平衡,小球靜止不動(dòng),在時(shí)間內(nèi),小球只受電場(chǎng)力和重力,兩力方向相同,由牛頓第二定律有,解得a=2g(2分)
在T時(shí)刻,小球的速度,位移(2分)
在時(shí)間內(nèi),小球所受電場(chǎng)力和重力平衡,合力為洛倫茲力,帶電小球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的向心力由洛倫茲力提供,有,解得(2分)
(2)小球做圓周運(yùn)動(dòng)的周期,只與磁場(chǎng)有關(guān),且恒定,故小球相繼在半周期內(nèi)做勻加速直線運(yùn)動(dòng)和完整的圓周運(yùn)動(dòng),小球做勻加速直線運(yùn)動(dòng)的加速度恒為a=2g,則在T、2T、3T……時(shí)刻,小球運(yùn)動(dòng)的總位移為x1、4x1、9x1……,速度為v1、2v1、3v1……,做圓周運(yùn)動(dòng)的半徑為R1、2R1、3R1……
(2分)
由,可知小球在第三次做圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)轉(zhuǎn)過圓心角θ落地,小球的運(yùn)動(dòng)軌跡如圖所示(2分)
由幾何關(guān)系可知,解得(1分)
由,則電場(chǎng)在水平方向上的最小寬度(1分)
(3)小球落地時(shí)間(2分)
年級(jí) | 高中課程 | 年級(jí) | 初中課程 |
高一 | 高一免費(fèi)課程推薦! | 初一 | 初一免費(fèi)課程推薦! |
高二 | 高二免費(fèi)課程推薦! | 初二 | 初二免費(fèi)課程推薦! |
高三 | 高三免費(fèi)課程推薦! | 初三 | 初三免費(fèi)課程推薦! |
科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】目前,在地球周圍有許多人造地球衛(wèi)星繞著它運(yùn)轉(zhuǎn),其中一些衛(wèi)星的軌道可近似為圓,且軌道半徑逐漸變小。若衛(wèi)星在軌道半徑逐漸變小的過程中,只受到地球引力和稀薄氣體阻力的作用,則下列判斷正確的是
A. 衛(wèi)星的動(dòng)能逐漸減小
B. 由于地球引力做正功大于阻力做負(fù)功,機(jī)械能會(huì)越來越大
C. 由于氣體阻力做負(fù)功,地球引力做正功,機(jī)械能保持不變
D. 衛(wèi)星克服氣體阻力做的功小于引力勢(shì)能的減小量
查看答案和解析>>
科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】如圖所示,在光滑水平桌面上放有足夠長(zhǎng)的木板C,在C上左端和距左端x處各放有小物塊A和B,A、B的體積大小可忽略不計(jì),A、B與長(zhǎng)木板C間的動(dòng)摩擦因數(shù)均為μ,A、B、C的質(zhì)量均為m,開始時(shí),B、C靜止,A以某一初速度v0向右做勻減速運(yùn)動(dòng),設(shè)物體B與板C之間的最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力.下列說法正確的是( )
A. 物體A運(yùn)動(dòng)過程中,物塊B受到的摩擦力為μmg
B. 最終ABC一起向右以做勻速直線運(yùn)動(dòng)
C. 若要使物塊AB恰好不相碰,物塊A的初速度v0
D. 若要使物塊AB恰好不相碰,物塊A的初速度v0
查看答案和解析>>
科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】如圖甲分子固定在坐標(biāo)原點(diǎn) O,乙分子位于 x 軸上,甲分子對(duì)乙分子的作用 力與兩分子間距離的關(guān)系如圖中曲線所示,F>0 為斥力,F<0 為引力,a、b、c、 d 為 x 軸上四個(gè)特定的位置,現(xiàn)把乙分子從 a 處由靜止釋放,則( )
A. 乙分子從 a 到 b 做加速運(yùn)動(dòng), 由 b 到 c 做減速運(yùn)動(dòng)
B. 乙分子由 a 到 c 做加速運(yùn)動(dòng), 到達(dá) c 時(shí)速度最大
C. 乙分子由 a 到 b 的過程中, 兩分子間的分子勢(shì)能一直減少
D. 乙分子由 b 到 d 的過程中,兩分子間的分子勢(shì)能一直增加
查看答案和解析>>
科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】一滑塊在水平地面上沿直線滑行,t=0時(shí)速率為1 m/s。從此刻開始在與初速度相反的方向上施加一水平作用力F。力F和滑塊的速度v隨時(shí)間的變化規(guī)律分別如圖甲、乙所示,兩圖取同一正方向,取g=10 m/s2,則下列說法正確的是
A. 滑塊的質(zhì)量為2 kg
B. 第1 s內(nèi)摩擦力對(duì)滑塊做功為-1 J
C. 第2 s末拉力F的瞬時(shí)功率為0.3 W
D. 第2 s內(nèi)拉力F的平均功率為0.15 W
查看答案和解析>>
科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】了解物理規(guī)律的發(fā)現(xiàn)過程,學(xué)會(huì)像科學(xué)家那樣觀察和思考,往往比掌握知識(shí)本身更重要。以下說法符合史實(shí)的是( )
A. 焦耳發(fā)現(xiàn)了電流的熱效應(yīng)
B. 安培發(fā)現(xiàn)了電流的磁效應(yīng)
C. 卡文迪許利用扭秤實(shí)驗(yàn)得出了電荷間的相互作用規(guī)律
D. 奧斯特不僅提出了場(chǎng)的概念,而且用電場(chǎng)線和磁感線直觀地描繪了場(chǎng)
查看答案和解析>>
科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】如圖所示,一固定光滑桿與水平方向夾角為θ,將一質(zhì)量為m1的小環(huán)套在桿上,通過輕繩懸掛一個(gè)質(zhì)量為m2的小球,靜止釋放后,小環(huán)與小球保持相對(duì)靜止以相同的加速度a一起下滑,此時(shí)繩子與豎直方向夾角為β,則下列說法正確的是( )
A. 桿對(duì)小環(huán)的作用力大于m1g+m2g
B. m1不變,則m2越大,β越小
C. θ=β,與m1、m2無關(guān)
D. 若桿不光滑,β可能大于θ
查看答案和解析>>
科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】一帶正電的粒子僅在電場(chǎng)力作用下從A點(diǎn)經(jīng)B、C運(yùn)動(dòng)到D點(diǎn),其“速度—時(shí)間”圖象如圖所示。分析圖象后,下列說法正確的是
A. B、D兩點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度和電勢(shì)一定都為零
B. A處的電場(chǎng)強(qiáng)度大于C處的電場(chǎng)強(qiáng)度
C. 粒子在A處的電勢(shì)能小于在C處的電勢(shì)能
D. A、C兩點(diǎn)的電勢(shì)差大于B、D兩點(diǎn)間的電勢(shì)差
查看答案和解析>>
科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】如圖所示的裝置由水平彈簧發(fā)射器及兩個(gè)軌道組成:軌道Ⅰ是光滑軌道AB,AB間高度差h1=0.20 m;軌道Ⅱ由AE和螺旋圓形EFG兩段光滑軌道和粗糙軌道GB平滑連接而成,且A點(diǎn)與F點(diǎn)等高.軌道最低點(diǎn)與AF所在直線的高度差h2=0.40 m.當(dāng)彈簧壓縮量為d時(shí),恰能使質(zhì)量m=0.05 kg的滑塊沿軌道Ⅰ上升到B點(diǎn),當(dāng)彈簧壓縮量為2d時(shí),恰能使滑塊沿軌道Ⅱ上升到B點(diǎn),滑塊兩次到達(dá)B點(diǎn)處均被裝置鎖定不再運(yùn)動(dòng).已知彈簧彈性勢(shì)能Ep與彈簧壓縮量x的平方成正比,彈簧始終處于彈性限度范圍內(nèi),不考慮滑塊與發(fā)射器之間的摩擦,重力加速度g取10 m/s2.
(1) 當(dāng)彈簧壓縮量為d時(shí),求彈簧的彈性勢(shì)能及滑塊離開彈簧瞬間的速度大。
(2) 求滑塊經(jīng)過最高點(diǎn)F處時(shí)對(duì)軌道的壓力大。
(3) 求滑塊通過GB段過程中克服摩擦力所做的功.
查看答案和解析>>
百度致信 - 練習(xí)冊(cè)列表 - 試題列表
湖北省互聯(lián)網(wǎng)違法和不良信息舉報(bào)平臺(tái) | 網(wǎng)上有害信息舉報(bào)專區(qū) | 電信詐騙舉報(bào)專區(qū) | 涉歷史虛無主義有害信息舉報(bào)專區(qū) | 涉企侵權(quán)舉報(bào)專區(qū)
違法和不良信息舉報(bào)電話:027-86699610 舉報(bào)郵箱:58377363@163.com