【題目】如圖所示,光滑絕緣的半圓形圓弧軌道ACD,固定在豎直面內(nèi),軌道處在垂直于軌道平面向里的勻強磁場中,半圓弧的直徑AD水平,因弧的半徑為R,勻強磁場的磁感應(yīng)強度為B,在A端由靜止釋放一個帶正電荷質(zhì)量為m的金屬小球甲,結(jié)果小球甲連續(xù)兩次通過軌道最低點C時,對軌道的壓力差為ΔF,小球運動過程始終不脫離軌道,重力加速度為g.求:

1)小球甲經(jīng)過軌道最低點C時的速度大。

2)小球甲所帶的電量;

3)若在圓弧軌道的最低點C放一個與小球甲完全相同的不帶電的金屬小球乙,讓小球甲仍由軌道的A端由靜止釋放,則甲球與乙球發(fā)生彈性碰撞后的一瞬間,乙球?qū)壍赖膲毫?/span>.(不計兩球間靜電力的作用)

【答案】1233mg-,方向豎直向下

【解析】1)由于小球甲在運動過程中,只有重力做功,因此機械能守恒,運動到C點時,

mgR=mvC2

求得

2)小球甲第一次通過C點時.

第二次通過C點時

由題意知ΔF=F2-F1

求得

3)因為甲球與乙球在最低點發(fā)生的是彈性碰撞,則

mvc=mv+ mv

求得v=0,v= vc

設(shè)碰撞后的一瞬間,軌道對乙的支持力大小為F,方向經(jīng)直向上,則

求得F=3mg-

根據(jù)牛頓第三定律可知,此時球乙對軌道的壓力大小為3mg-,方向豎直向下

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】1)在利用沙擺描繪振動圖象的實驗中,將細(xì)沙倒在漏斗中,當(dāng)細(xì)沙漏出的同時,讓沙擺擺動起來,一段時間后,形成的長條形沙堆如圖1所示:兩邊高且粗,中間低且細(xì)。

①如果在沙擺擺動的同時勻速拉動下方紙板(紙板上的虛線O1O2位于沙漏靜止時的正下方),則一段時間后,形成如圖2所示的曲線沙堆。分析可知,曲線沙堆在與虛線O1O2 垂直距離__________(選填遠(yuǎn))的位置低且細(xì)。

②圖3為圖2中紙板上曲線沙堆的俯視圖,沿沙擺振動方向建立x軸,沿O1O2方向建立t軸,就利用沙堆曲線得到了沙擺的振動圖象。請說明為什么要勻速拉動下方紙板。

_____________________________________________________________________________

2)用如圖4所示的裝置驗證牛頓第二定律。

①除了圖4中所給器材以及交流電源和導(dǎo)線外,在下列器材中,還必須使用的兩種器材是____________(選填正確選項的字母)。

A.秒表

B.天平(含砝碼)

C.彈簧測力計

D.刻度尺

②實驗前平衡小車與木板間摩擦力的做法是:把實驗器材安裝好,先不掛重物,將小車放在木板上,后面固定一條紙帶,紙帶穿過打點計時器。用墊塊把木板一端墊高,接通打點計時器,讓小車以一定初速度沿木板向下運動,并不斷調(diào)節(jié)木板的傾斜度,直到小車拖動紙帶沿木板做_______運動。

③為使砂桶和砂的總重力在數(shù)值上近似等于小車運動時受到的拉力,需滿足的條件是砂桶及砂的總質(zhì)量_____小車的總質(zhì)量。(選填遠(yuǎn)大于”“遠(yuǎn)小于近似等于”)

④實驗中打出的一條紙帶的一部分如圖5所示。紙帶上標(biāo)出了連續(xù)的3個計數(shù)點AB、C,相鄰計數(shù)點之間還有4個點沒有標(biāo)出。打點計時器接在頻率為50Hz的交流電源上。則打點計時器打B點時,小車的速度vB=__________m/s。多測幾個點的速度做出v-t圖像,就可以算出小車的加速度。

⑤為研究加速度和力的關(guān)系,要保證______________的總質(zhì)量不變,改變砂桶內(nèi)砂的質(zhì)量,重復(fù)做幾次實驗,通過實驗數(shù)據(jù)來研究加速度和力的關(guān)系。

⑥在研究加速度與質(zhì)量的關(guān)系時,要保證的砂和砂桶的質(zhì)量不變。若砂和砂桶的質(zhì)量m與小車的總質(zhì)量M間的關(guān)系不滿足第③問中的條件,由實驗數(shù)據(jù)作出a的圖線,則圖線應(yīng)如圖6中的__________所示(選填正確選項的字母)。

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示的xoy平面內(nèi),以0R)為圓心,R為半徑的圓形區(qū)域內(nèi)有垂直于xoy平面向里的勻強磁場(用B1表示,大小未知);x軸下方有一直線MN,MNx軸相距為),x軸與直線MN間區(qū)域有平行于y軸的勻強電場,電場強度大小為E;在MN的下方有矩形區(qū)域的勻強磁場,磁感應(yīng)強度大小為B2,磁場方向垂直于xOy平面向外。電子ab以平行于x軸的速度v0分別正對點、A0,2R)點射入圓形磁場,偏轉(zhuǎn)后都經(jīng)過原點O進(jìn)入x軸下方的電場。已知電子質(zhì)量為m,電荷量為e, ,不計電子重力。

1)求磁感應(yīng)強度B1的大小;

2)若電場沿y軸負(fù)方向,欲使電子a不能到達(dá)MN,求的最小值;

3)若電場沿y軸正方向, ,欲使電子b能到達(dá)x軸上且距原點O距離最遠(yuǎn),求矩形磁場區(qū)域的最小面積。

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】脈沖星的本質(zhì)是中子星,具有在地面實驗室無法實現(xiàn)的極端物理性質(zhì),是理想的天體物理實驗室,對齊進(jìn)行研究,有希望得到許多重大物理學(xué)問題的答案,譬如:脈沖星的自轉(zhuǎn)周期極其穩(wěn)定,準(zhǔn)確的時鐘信號為引力波探測、航天器導(dǎo)航等重大科學(xué)及技術(shù)應(yīng)用提供了理想工具。20178月我國FAST天文望遠(yuǎn)鏡首次發(fā)現(xiàn)兩顆太空脈沖星;其中一顆星的自轉(zhuǎn)周期為T(實際測量為1.83s,距離地球1.6萬光年),假設(shè)該星球恰好能維持自轉(zhuǎn)不瓦解;地球可視為球體,其自轉(zhuǎn)周期為T0;同一物體在地球赤道上用彈簧秤測得重力為兩極處的0.9倍,已知萬有引力常量為G則該脈沖星的平均密度ρ及其與地球的平均密度之比正確的是

A. B. C. D.

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【題目】下列說法中正確的是____________。

A真空中的光速在不同的慣性參考系中都是相同的,與光源的運動和觀察者的運動無關(guān)

B用超聲波被血流反射回來其頻率發(fā)生變化的特點可測血流速度,這是利用多普勒效率

C在雙縫干涉實驗中,用紅光代替黃光作為入射光可減小干涉條紋的間距

D拍攝玻璃櫥窗內(nèi)的物品時,往往在鏡頭前加裝一個偏振片以減弱玻璃反射光的影響

E麥克斯韋第一次用實驗證實了電磁波的存在

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,圖中兩條平行虛線間存有勻強磁場,虛線間的距離為2L,磁場方向垂直紙面向里.abcd是位于紙面內(nèi)的梯形閉合線圈adbc間的距離為2L且均與ab相互垂直,ad邊長為2Lbc邊長為3L,t=0時刻,c點與磁場區(qū)域左邊界重合現(xiàn)使線圈以恒定的速度沿垂直于磁場區(qū)域邊界的方向穿過磁場區(qū)域,a→b→c→d→a方向的感應(yīng)電流為正,則在線圈穿過磁場區(qū)域的過程中,線圈中感應(yīng)電流Iab間電勢差Uab隨位移x變化的關(guān)系圖線可能是

A. B.

C. D.

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,AOB是截面為扇形的玻璃磚的橫截面圖,其頂角θ=76°,今有一細(xì)束單色光在橫截面內(nèi)從OA邊上的點E沿垂直于OA的方向射入玻璃磚,光線直接到達(dá)AB面且恰好未從AB面射出.已知OE=OA,cos 53°=0.6.

試求:

①玻璃磚的折射率n;

②光線第一次從OB射出時折射角的正弦值.

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】臺球是一項深受人們喜愛的休閑運動,美式臺球中共由大小相同的1個白球(母球)15個花球(色球)組成又稱花式臺球。如圖在某次擊球過程中,白球以3m/s的速度向右運動與靜止的黑球發(fā)生正碰,假設(shè)白球與黑球質(zhì)量相等,碰撞中沒有機械能損失,將臺球視為質(zhì)點,通過計算得到兩球碰撞后的運動情況為:

A. 白球靜止,黑球以3m/s的速度向右運動

B. 黑球靜止,白球以3m/s的速度反彈向左運動

C. 白球和黑球都以下1.5m/s的速度向右運動

D. 白球以3m/s的速度反彈向左運動,黑球以3m/s的速度向右運動

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】2018年我國將實施探月工程第三期任務(wù),將發(fā)射嫦娥五號月球探測器,她是我國首個能夠在地球以外的其他星體上實現(xiàn)降落并自動返回的探測器,她將在月球上降落并實施采集月球樣品的任務(wù)。如圖所示為嫦娥五號降落月面的過程示意圖,設(shè)月球半徑為R,假設(shè)嫦娥五號探測器在距月球表面高度為3R的圓形軌道I上做勻速圓周運動,運行周期為T,到達(dá)軌道的A點時點火變軌進(jìn)入橢圓軌道II,到達(dá)軌道的近月點B時,再次點火進(jìn)入近月軌道III繞月做勻速圓周運動,最后將實施降落月球表面任務(wù),已知引力常量為G,則下列說法正確的是

A. 月球的質(zhì)量可表示為

B. 嫦娥五號A、B點變軌過程中動能均增大

C. 嫦娥五號探測器在軌道III和軌道II上的周期均小于T

D. 嫦娥五號探測器從遠(yuǎn)月點A向近月點B運動的過程中,速度變小

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同步練習(xí)冊答案