【題目】（12分）如圖所示，水平地面上有一輛固定有豎直光滑絕緣管的小車，管的底部有一質(zhì)量m=0.2g、電荷量q=8×10-5C的小球，小球的直徑比管的內(nèi)徑略�。诠芸谒谒矫�MN的下方存在著垂直紙面向里、磁感應(yīng)強(qiáng)度B1= 15T的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，MN面的上方還存在著豎直向上、場(chǎng)強(qiáng)E=25V/m的勻強(qiáng)電場(chǎng)和垂直紙面向外、磁感應(yīng)強(qiáng)度B2=5T的勻強(qiáng)磁場(chǎng)．現(xiàn)讓小車始終保持v=2m/s的速度勻速向右運(yùn)動(dòng)，以帶電小球剛經(jīng)過場(chǎng)的邊界PQ為計(jì)時(shí)的起點(diǎn)，測(cè)得小球?qū)軅?cè)壁的彈力FN隨高度h變化的關(guān)系如圖所示．g取10m/s2，不計(jì)空氣阻力．求：

（1）小球剛進(jìn)入磁場(chǎng)B1時(shí)的加速度大小a；

（2）絕緣管的長度L；

（3）小球離開管后再次經(jīng)過水平面MN時(shí)距管口的距離

【答案】（1）2m/s2（2）1m（3）（）m

【解析】試題分析：（1）以小球?yàn)檠芯繉?duì)象，豎直方向小球受重力和恒定的洛倫茲力f1，故小球在管中豎直方向做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，加速度設(shè)為a，由牛頓第二定律而

得

（2）由小球?qū)軅?cè)壁的彈力FN隨高度h變化的圖象知，在小球運(yùn)動(dòng)到管口時(shí)，FN＝2.4×10－3N，設(shè)v1為小球豎直分速度及由v1使小球受到的洛倫茲力，則

由水平方向平衡知,即

解得

由豎著方向小球做勻加速直線運(yùn)動(dòng)得=1m

（3）小球離開管口進(jìn)入復(fù)合場(chǎng)，其中qE＝2×10－3N，mg＝2×10－3N．

故電場(chǎng)力與重力平衡，小球在復(fù)合場(chǎng)中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，合速度與MN成45°角，m/s軌道半徑為R，此時(shí)洛倫茲力充當(dāng)向心力得

小球離開管口開始計(jì)時(shí)，到再次經(jīng)過

MN所通過的水平距離由幾何關(guān)系得

對(duì)應(yīng)時(shí)間

小車運(yùn)動(dòng)距離為x2，m

故△x= x1- x2=（）m

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖甲所示，輕質(zhì)彈簧原長為2L，將彈簧豎直放置在水平地面上，在其頂端將一質(zhì)量為的物體由靜止釋放，當(dāng)彈簧被壓縮到最短時(shí)，彈簧長度為L�，F(xiàn)將該彈簧水平放置，如圖乙所示。一端固定在A點(diǎn)，另一端與物塊P接觸但不連接。AB是長度為5L的水平軌道，B端與半徑為L的光滑半圓軌道BCD相切，半圓的直徑BD在豎直方向上。物塊P與AB間的動(dòng)摩擦因數(shù)，用外力推動(dòng)物塊P，將彈簧壓縮至長度為L處，然后釋放P，P開始沿軌道運(yùn)動(dòng)，重力加速度為。

（1）求當(dāng)彈簧壓縮至長度為L時(shí)的彈性勢(shì)能；

（2）若P的質(zhì)量為，求物塊離開圓軌道后落至AB上的位置與B點(diǎn)之間的距離；

（3）為使物塊P滑上圓軌道后又能沿圓軌道滑回，求物塊P的質(zhì)量取值范圍。

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，兩根粗細(xì)均勻、重力不計(jì)的橡皮筋L1、L2的一端分別連接于A、B兩點(diǎn)，另一端與一小球相連，小球靜止時(shí)，L1與豎直方向的夾角為θ，L2保持水平，此時(shí)兩根橡皮筋的長度相等。已知兩根橡皮筋的勁度系數(shù)相等，橡皮筋的彈力與形變量成正比，重力加速度為g，則（ ）

A. L1的原長比L2的原長短

B. 兩根橡皮筋的形變量相等

C. 剪短L1的瞬間，小球的加速度大小為g

D. 剪短L2的瞬間，小球的加速度大小為gtanθ

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】某一物體做直線運(yùn)動(dòng),其速度隨時(shí)間變化的v-t圖象如圖所示。下列說法正確的是 ( )

A. 在t=36s時(shí)，物體速度的方向發(fā)生了變化

B. 在0-44s內(nèi)，bc段對(duì)應(yīng)的加速度最大

C. 在36s-44s內(nèi)，物體的加速度為-6m/s2

D. 在36s-44s內(nèi)，物體的位移為192m

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】（1）用螺旋測(cè)微器測(cè)出待測(cè)導(dǎo)線的直徑，如圖所示，則螺旋測(cè)微器的讀數(shù)為______mm；

（2）在“用電流表和電壓表測(cè)電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)電阻”的實(shí)驗(yàn)中，提供的器材有：

A．干電池一節(jié)

B．電流表(量程1A)

C．電壓表(量程3V)

D．開關(guān)S和若干導(dǎo)線

E．滑動(dòng)變阻器R1(最大阻值10Ω，允許最大電流1A)

F．滑動(dòng)變阻器R2(最大阻值100Ω，允許最大電流0.5A)

G．滑動(dòng)變阻器R3(最大阻值1000Ω，允許最大電流0.1A)

（3）按圖甲所示電路測(cè)量干電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻，為了方便操作，滑動(dòng)變阻器應(yīng)選______（填“R1”、“R2”或“R3”）．

（4）閉合開關(guān)，調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器，讀取電壓表和電流表的的示數(shù)．用同樣方法測(cè)量多組數(shù)據(jù)，將實(shí)驗(yàn)測(cè)得的數(shù)據(jù)標(biāo)在如圖乙所示的坐標(biāo)圖中，請(qǐng)作出UI圖線，由此求得待測(cè)電池的電動(dòng)勢(shì)E=______V，內(nèi)電阻r =______Ω．（結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）

(5)所得內(nèi)阻的測(cè)量值與真實(shí)值相比_____（填“偏大”、“偏小”或“相等”）

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，虛線是用實(shí)驗(yàn)方法描繪出的某一靜電場(chǎng)的一簇等勢(shì)線及其電勢(shì)的值，一帶電粒子只在電場(chǎng)力作用下飛經(jīng)該電場(chǎng)時(shí)，恰能沿圖中的實(shí)線從A點(diǎn)飛到C點(diǎn)，則下列判斷正確的是（ ）

A．粒子一定帶負(fù)電

B．粒子在A點(diǎn)的電勢(shì)能大于在C點(diǎn)的電勢(shì)能

C．A點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)大于C點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)

D．粒子從A點(diǎn)到B點(diǎn)電場(chǎng)力所做的功大于從B點(diǎn)到C點(diǎn)電場(chǎng)力所做的功

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】利用電流表和電壓表測(cè)定一節(jié)干電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)電阻。要求盡量減小實(shí)驗(yàn)誤差。

（1）應(yīng)該選擇的實(shí)驗(yàn)電路是下圖中的________（選填“甲”或“乙”）。

（2）除備有電流表（0～0.6 A）、開關(guān)和導(dǎo)線若干，還備有以下器材：

A．電壓表（0～15 V ）

B．電壓表（0～3 V）

C．滑動(dòng)變阻器（0～20Ω）

D．滑動(dòng)變阻器（0～500Ω）

實(shí)驗(yàn)中電壓表應(yīng)選用______；滑動(dòng)變阻器應(yīng)選用______。（選填相應(yīng)器材前的字母）

（3）某位同學(xué)記錄的6組數(shù)據(jù)如下表所示，其中5組數(shù)據(jù)的對(duì)應(yīng)點(diǎn)已經(jīng)標(biāo)在圖4的坐標(biāo)紙上，請(qǐng)標(biāo)出余下一組數(shù)據(jù)的對(duì)應(yīng)點(diǎn)，并畫出U－I圖線________。

（4）根據(jù)U—I圖線求得：干電池的電動(dòng)勢(shì)E=______V，內(nèi)電阻r=________Ω。(結(jié)果保留兩位小數(shù))

（5）實(shí)驗(yàn)中，隨著滑動(dòng)變阻器滑片的移動(dòng)，電壓表的示數(shù)U及干電池的輸出功率P都會(huì)發(fā)生變化。下圖的各示意圖中正確反映P－U關(guān)系的是________。

A． B．

C． D．

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】國家重大科學(xué)工程項(xiàng)目“EAST超導(dǎo)托卡馬克核聚變實(shí)驗(yàn)裝置”實(shí)現(xiàn)了電子溫度超過5000萬度、持續(xù)時(shí)間達(dá)102秒的超高溫長脈沖等離子體放電，這是國際托卡馬克實(shí)驗(yàn)裝置上電子溫度達(dá)到5000萬度持續(xù)時(shí)間最長的等離子體放電。該成果在未來聚變堆研究中具有里程碑意義，標(biāo)志著我國在穩(wěn)態(tài)磁約束聚變研究方面繼續(xù)走在國際前列。“EAST”部分裝置的簡化模型：要持續(xù)發(fā)生熱核反應(yīng)，必須把溫度高達(dá)幾百萬攝氏度以上的核材料約束在半徑分別為和的兩個(gè)同心圓之間的環(huán)形區(qū)域內(nèi)，等離子體只在半徑為的圓形區(qū)域內(nèi)反應(yīng)，環(huán)形區(qū)域存在著垂直于截面的勻強(qiáng)磁場(chǎng)。假設(shè)約束的核聚變材料只有氕核（）和氘核（），已知氕核（）的質(zhì)量為，電量為，兩個(gè)同心圓的半徑滿足，只研究在紙面內(nèi)運(yùn)動(dòng)的核子，不考慮核子間的相互作用，中子和質(zhì)子的質(zhì)量差異以及速度對(duì)核子質(zhì)量的影響。

（1）兩個(gè)氘核（）結(jié)合成一個(gè)氦核（）時(shí)，要放出某種粒子，同時(shí)釋放出能量，寫出上述核反應(yīng)方程；

（2）核聚變材料氕核（）和氘核（）具有相同的動(dòng)能，為了約束從反應(yīng)區(qū)沿不同方向射入約束區(qū)的核子，求環(huán)形磁場(chǎng)區(qū)域所加磁場(chǎng)磁感應(yīng)強(qiáng)度B滿足的條件；

（3）若環(huán)形磁場(chǎng)區(qū)域內(nèi)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為，氕核（）從圓心O點(diǎn)沿半徑方向以某一速度射入約束區(qū)，恰好經(jīng)過約束區(qū)的外邊界，求氕核（）運(yùn)動(dòng)的周期T。

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示,平面直角坐標(biāo)系xOy的x軸水平向右,y軸豎直向下,將一個(gè)可視為質(zhì)點(diǎn)的小球從坐標(biāo)原點(diǎn)O沿x軸正方向以某一初速度向著一光滑固定斜面拋出,小球運(yùn)動(dòng)到斜面頂端a點(diǎn)時(shí)速度方向恰好沿斜面向下,并沿O,斜面滑下。若小球沿水平方向的位移和速度分別用x和vx表示,沿豎直方向的位移和速度分別用y和vy表示,則在小球從O點(diǎn)到余斜面底端b點(diǎn)的過程中,以上四個(gè)物理量隨時(shí)間變化的圖象可能是

A. B. C. D.

查看答案和解析>>

同步練習(xí)冊(cè)答案