【題目】如圖所示,水平光滑絕緣軌道AC與豎直平面內(nèi)半徑R=0.4m的光滑絕緣半圓弧形軌道CDNC點平滑連接,軌道AC上方有三個與水平面平行的區(qū)域I、Ⅱ和Ⅲ,區(qū)域I的高度為2R,區(qū)域Ⅱ的高度為R/2;豎直線FC左側(cè)空間(包括邊界線FC)區(qū)域I內(nèi)有水平向右的勻強電場E1,區(qū)域Ⅱ和區(qū)域III內(nèi)分別有豎直向上的勻強電場E2E3(水平邊界線MN上無電場);區(qū)域III內(nèi)還有垂直紙面向里的水平勻強磁場。質(zhì)量m=3.56×10-5kg、帶電量為q=+8.0×10-6C的小球從A點靜止釋放,經(jīng)過L=5mC點進入半圓弧形軌道并恰能通過N點,之后在電場E2的作用下進入?yún)^(qū)域II,小球在區(qū)域Ⅲ內(nèi)做勻速圓周運動,最終小球能回到區(qū)域I。重力加速度g10m/s2

(1)勻強電場E1E3的場強大;

(2)如果E2=10E1,小球恰好落到水平軌道AC上的A點,勻強磁場的磁感應強度B的大小。

【答案】(1)8.9V/m,4.45V/m;(2)5T;

【解析】(1)小球恰好能通過N點,由牛頓第二定律得

對小球從A到D的過程中運用動能定理:

解得:

又因為小球在區(qū)域III中做圓周運動,則

(2)小球的整個運動圖像如圖所示:

小球在區(qū)域II內(nèi)將做平拋運動,

由以上公式可求得: ,且與水平方向的夾角為 ,小球在區(qū)域III內(nèi)做勻速圓周運動

在邊界上通過的水平位移為 由勻速圓周運動的對稱性可得

當小球再回到區(qū)域I后再豎直方向做自由落體運動,在水平方向做勻減速運動,水平速度為 ,設水平位移為

解得:B=5T

本題答案是:(1) , (2)

練習冊系列答案
相關習題

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】一個矩形線圈在勻強磁場中轉(zhuǎn)動,產(chǎn)生的感應電動勢e=220sin100πt V,則( )

A. 交流電的頻率是100π Hz B. t=0時,線圈位于中性面

C. 交流電的周期是0.02s D. t="0.05" s時,e有最大值

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,兩根相距為l的平行直導軌ab、cd,b、d間連有一固定電阻R,導軌電阻可忽略不計.MN為放在abcd上的一導體桿,與ab垂直,其電阻也為R.整個裝置處于勻強磁場中,磁感應強度的大小為B,磁場方向垂直于導軌所在平面(指向圖中紙面內(nèi)).現(xiàn)對MN施力使它沿導軌方向以速度v(如圖)做勻速運動.令U表示MN兩端電壓的大小,則(  )

A. U= Blv,流過固定電阻R的感應電流由bd

B. U= Blv,流過固定電阻R的感應電流由db

C. U=Blv,流過固定電阻R的感應電流由bd

D. U=Blv,流過固定電阻R的感應電流由db

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】某同學利用重物自由下落來做驗證機械能守恒定律的實驗裝置如圖甲所示.

1)請指出實驗裝置甲中存在的明顯錯誤:__________

2)進行實驗時,為保證測量的重物下落時初速度為零,應__________(選填“A”“B”).

A.先接通電源,再釋放紙帶

B.先釋放紙帶,再接通電源

3)根據(jù)打出的紙帶,選取紙帶上連續(xù)打出的、、、四個點如圖乙所示.已測出點、、到打出的第一個點的距離分別為、、,打出計時器的打點周期為.若代入所測數(shù)據(jù)能滿足表達式__________,則可驗證重物下落過程機械能守恒(用題目中已測出的物理量表示).

4)某同學作出了圖象(圖丙),則由圖線得到的重力加速度__________(結(jié)果保留位有效數(shù)字).

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】某同學利用驗證牛頓第二定律的實驗器材,測量滑塊和長木板之間的動摩擦因數(shù).如圖所示,帶滑輪的長木板水平放置,力傳感器固定在墻上,輕繩分別跨過固定在滑塊上和固定在長木板末端的滑輪,一端與力傳感器連接,另一端豎直懸掛一砂桶,砂桶距地面足夠遠.調(diào)節(jié)兩滑輪的位置使輕繩與長木板平行,不計輕繩與各滑輪之間的摩擦.

1)實驗時,一定要進行的操作是______(填選項前的字母)

A.將長木板右端墊高以平衡摩擦力

B.使砂和砂桶的總質(zhì)量遠小于滑塊質(zhì)量

C.將打點計時器接交流電源

D.用天平測砂和砂桶的總質(zhì)量

2)實驗時,記錄力傳感器的示數(shù)F,用天平測出滑塊質(zhì)量m,由紙帶上的點求出加速度a.根據(jù)這些數(shù)據(jù),可以得出滑塊和長木板間的動摩擦因數(shù)的表達式μ____________。(重力加速度為g)

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,氣缸開口向下豎直放置,氣缸的總長度為L=0.4m,開始時,厚度不計的活塞處于處,現(xiàn)將氣缸緩慢轉(zhuǎn)動(轉(zhuǎn)動過程中氣缸不漏氣),直到開口向上豎直放置,穩(wěn)定時活塞離氣缸底部的距離為,已知氣缸的橫截面積S=10cm2,環(huán)境溫度為T0=270K保持不變,大氣壓強p0=1.02×105Pa,重力加速度g10m/s2.

①求活塞質(zhì)量;

②緩慢加熱氣缸內(nèi)的氣體,至活塞離氣缸底部的距離為,求此時氣體的溫度及此過程中氣體對外做的功。

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】在下面列舉的各個實例中C外都不計空氣阻力,物體或運動員的機械能一定守恒的是  

A. 只在重力作用下做曲線運動的物體

B. 用細繩拴著一個小球,小球在光滑水平面內(nèi)做勻速圓周運動

C. 跳傘運動員帶著張開的傘在空中勻速下降

D. 物體沿著粗糙斜面勻速下滑

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】下列說法中正確的是(

A. 已知某物質(zhì)的摩爾質(zhì)量為M,密度為ρ,阿伏伽德羅常數(shù)為,則這種物體的分子體積為

B. 當分子間的引力和斥力平衡時,分子勢能最小

C. 自然界一切過程能量都是守恒的,符合能量守恒定律的宏觀過程都能自然發(fā)生

D. 一定質(zhì)量理想氣體對外做功,內(nèi)能不一定減小,但密度一定減小

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,兩端開口的U形玻璃管兩邊粗細相同,管中裝入水銀,兩管中水銀面與管口距離均為12 cm,大氣壓強為p0=75 cmHg.現(xiàn)將兩管口封閉,環(huán)境溫度為27 ℃,保持U形管豎直,緩慢加熱左管氣體,使左管氣柱長度變?yōu)?/span>14 cm,設此過程中右管中氣體溫度不變,求:此時左管中氣體的溫度和壓強.

查看答案和解析>>

同步練習冊答案