【題目】在某空間存在著水平向右的勻強電場和垂直于紙面向里的勻強磁場,如圖所示,一段光滑且絕緣的圓弧軌道AC固定在紙面內(nèi),其圓心為O點,半徑R=1.8m,OA連線在豎直方向上,AC弧對應的圓心角θ=37°。今有一質(zhì)量m=3.6×10-4kg、電荷量q=+9.0×10-4C的帶電小球(可視為質(zhì)點),以v0=4.0m/s的初速度沿水平方向從A點射入圓弧軌道內(nèi),一段時間后從C點離開,小球離開C點后做勻速直線運動,已知重力加速度g=10m/s2,sin37°=0.6,不計空氣阻力,求:
(1)勻強電場的場強E;
(2)小球射入圓弧軌道后的瞬間對軌道的壓力。
【答案】(1)E=3N/C (2)3.2×10-3N
【解析】 (1)當小球離開圓弧軌道后,對其受力分析如圖所示:
由平衡條件得:F電=qE=mgtanθ
代入數(shù)據(jù)解得:E=3N/C
(2)小球從進入圓弧軌道到離開圓弧軌道的過程中,由動能定理得:
F電Rsinθ-mgR(1-cosθ)=
代入數(shù)據(jù)得:v=5m/s
由F電=qvB=
解得:B=1T
分析小球射入圓弧軌道瞬間的受力情況
由牛頓第二定律得:FN+Bqv0-mg=
代入數(shù)據(jù)得:FN=3.2×10-3N
由牛頓第三定律得,小球?qū)壍赖膲毫椋?/span>FN=3.2×10-3N.
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【題目】某晚,美軍在伊拉克進行的軍事行動中動用了空降兵,美機在200 m高處超低空水平飛行,空降兵離開飛機后先做自由落體運動,運動一段時間后立即打開降落傘,展傘后空降兵以14 m/s2的平均加速度勻減速下降.為了安全要求,空降兵落地的速度不能超過4 m/s(g=10 m/s2).伊方地面探照燈每隔10 s掃描一次,求空降兵能否利用探照燈的照射間隔安全著陸.
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【題目】如圖所示,小球自a點由靜止自由下落,到b點時與彈簧接觸,到c點時彈簧被壓縮到最短,若不計彈簧質(zhì)量和空氣阻力,在小球由a→b→c的運動過程中
A. 小球的加速度先不變,再變小,后變大
B. 小球經(jīng)b點時動能最大
C. 小球的機械能守恒
D. 小球重力勢能的減少量等于彈簧彈性勢能的增加量
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【題目】在地面附近有一高速飛行的宇宙飛行器,地面上的人和宇宙飛行器中的宇航員觀察到的現(xiàn)象,正確的是
A. 地面上的人觀察到宇宙飛行器變短了
B. 地面上的人觀察到宇宙飛行器變長了
C. 宇航員觀察到宇宙飛行器內(nèi)的時鐘變慢了
D. 宇航員觀察到宇宙飛行器內(nèi)的時鐘變快了
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【題目】水平面上有電阻不計的U形導軌NMPQ,它們之間的寬度為L,M和P之間接入電動勢為E的電源(不計內(nèi)阻)。現(xiàn)垂直于導軌擱一根質(zhì)量為m,電阻為R的金屬棒ab,并加一個范圍較大的勻強磁場,磁感應強度大小為B,方向與水平面夾角為θ且指向右斜上方,如圖所示,問:
(1)當ab棒靜止時,受到的支持力和摩擦力各為多少?
(2)若B的大小和方向均能改變,則要使ab棒所受支持力為零,B的大小至少為多少?此時B的方向如何?
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【題目】“嚴禁超載,嚴禁超速,嚴禁疲勞駕駛”是預防車禍的有效辦法.下列說法正確的是
A. 汽車超速會增大汽車的慣性 B. 汽車超載會增大汽車的慣性
C. 疲勞駕駛會縮短司機的反應時間 D. 疲勞駕駛會延長司機的反應時間
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【題目】某實驗小組在“實驗:探究碰撞中的不變量”的實驗中,采用如圖所示裝置通過半徑相同的A、B兩球的碰撞來進行探究。圖中PQ是斜槽,QR為水平槽。實驗時先使A球從斜槽上某一固定位置G由靜止開始滾下,落到位于水平地面的記錄紙上,留下痕跡。重復上述操作10次,得到10個落點痕跡。再把B球放在水平槽上靠近末端的地方,讓A球仍從位置G自靜止開始滾下,和B球碰撞后,A、B球分別在記錄紙上留下各自的落點痕跡。重復這種操作10次。圖中的O點是水平槽末端R在記錄紙上的垂直投影點。B球落點痕跡如圖所示,其中米尺水平放置,且平行于G、R、O所在平面,米尺的零點與O點對齊。
(1)碰撞后B球的水平射程應取為 cm。
(2)在以下選項中,哪些是本次實驗必須進行的測 量? (填選項號)
A、水平槽上未放B球時,測量A球落點位置到O點的距離;
B、A球與B球碰撞后,測量A球落點位置到O點的距離;
C、測量A球或B球的直徑;
D、測量A球或B球的質(zhì)量(或兩球質(zhì)量之比);
E、測量G點相對水平槽面的高度。
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【題目】如圖所示“為探究碰撞中的不變量”的實驗裝置示意圖.
(1)本實驗中,實驗必須要求的條件是(_____)
A.斜槽軌道必須是光滑的
B.斜槽軌道末端點的切線是水平的
C.入射小球每次都從斜槽上的同一位置無初速釋放
D.入射球與被碰球滿足ma>mb,ra=rb
(2)如圖,其中M、P、N分別為入射球與被碰球?qū)穆潼c的平均位置,則實驗中要驗證的關(guān)系是(_____)
A.ma·ON=ma·OP+mb·OM
B.ma·OP=ma·ON+mb·OM
C.ma·OP=ma·OM+mb·ON
D.ma·OM=ma·OP+mb·ON
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