【題目】如圖所示,豎直墻壁MN左側(cè)同時(shí)存在相互正交的電場(chǎng)和磁場(chǎng),其中勻強(qiáng)電場(chǎng)的電場(chǎng)強(qiáng)度大小為E,方向水平向右,勻強(qiáng)磁場(chǎng)方向垂直紙面向外,磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B。一質(zhì)量為m、電荷量為q的帶正電的小滑塊從A點(diǎn)由靜止開始沿MN下滑,到達(dá)C點(diǎn)時(shí)離開MN做曲線運(yùn)動(dòng)。A、C兩點(diǎn)間距離為h,重力加速度為g,滑塊與墻壁間的動(dòng)摩擦因數(shù)為。

(1)求自A運(yùn)動(dòng)到C所花的時(shí)間t;

(2)D點(diǎn)為小滑塊在電場(chǎng)力、洛倫茲力及重力作用下運(yùn)動(dòng)過程中速度最大的位置,此時(shí)速度大小為vD,求此時(shí)的加速度aD的大;

(3)當(dāng)小滑塊運(yùn)動(dòng)到D點(diǎn)時(shí)撤去磁場(chǎng),此后小滑塊繼續(xù)運(yùn)動(dòng)到水平地面上的P點(diǎn)。從D點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到P點(diǎn)的時(shí)間為t,求從DP的位移大小和方向(方向用與vD夾角的正切表示)。

【答案】(1);(2)(3)

【解析】

(1)由題意知,根據(jù)左手定則可判斷,滑塊在下滑的過程中受水平向左的洛倫茲力,當(dāng)洛倫茲力等于電場(chǎng)力qE時(shí)滑塊離開MN開始做曲線運(yùn)動(dòng),即

解得

AC根據(jù)動(dòng)量定理

解得

(2)重力與電場(chǎng)力的合力

速度最大時(shí),沿速度方向的合力為0,也就在D點(diǎn)速度vD的方向與F的方向垂直,依牛頓第二定律有

解得

(3)DP做類平拋運(yùn)動(dòng),在初速度vD方向做勻速運(yùn)動(dòng),在初速度方向的位移為,在F方向做勻加速運(yùn)動(dòng),,在F方向的位移為,合位移

合位移與vD的夾角為,則

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】如圖所示,條形磁鐵放在水平桌面上,其中央正上方固定一根直導(dǎo)線,導(dǎo)線與磁鐵垂直,并通以垂直紙面向外的電流,則( )

A.磁鐵對(duì)桌面的壓力減小、不受桌面摩擦力的作用

B.磁鐵對(duì)桌面的壓力減小、受到桌面摩擦力的作用

C.磁鐵對(duì)桌面的壓力增大、不受桌面摩擦力的作用

D.磁鐵對(duì)桌面的壓力增大、受到桌面摩擦力的作用

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】一定質(zhì)量理想氣體經(jīng)歷如圖所示的A→B、B→C、C→A三個(gè)變化過程,已知TA=300K,氣體從C→A的過程中做功為100J,同時(shí)吸熱250J、已知?dú)怏w的內(nèi)能與溫度成正比.求:

(1)氣體處于B狀態(tài)時(shí)的溫度TB;

(2)氣體處于C狀態(tài)時(shí)的溫度TC;

(5)氣體處于C狀態(tài)時(shí)內(nèi)能EC。

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】近幾年家用煤氣管道爆炸的事件頻繁發(fā)生,某中學(xué)實(shí)驗(yàn)小組的同學(xué)進(jìn)行了如下的探究:該實(shí)驗(yàn)小組的同學(xué)取一密閉的容積為10L的鋼化容器,該容器的導(dǎo)熱性能良好,開始該容器與外界大氣相通,已知外界大氣壓強(qiáng)為1atm,然后將壓強(qiáng)恒為5atm的氫氣緩慢地充入容器,當(dāng)容器內(nèi)混合氣的壓強(qiáng)達(dá)到1.5atm時(shí)會(huì)自動(dòng)發(fā)生爆炸。假設(shè)整個(gè)過程中容器的體積不變。求:

(1)有多少升壓強(qiáng)為5atm的氫氣充入容器時(shí)容器將自動(dòng)爆炸?

(2)假設(shè)爆炸時(shí)鋼化容器內(nèi)的氣體不會(huì)向外泄露,經(jīng)測(cè)量可知容器內(nèi)氣體的溫度由27℃突然上升到2727℃瞬間的壓強(qiáng)應(yīng)為多大?

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B,垂直于磁場(chǎng)有兩根足夠長的、間距為l的光滑豎直平行金屬導(dǎo)軌。導(dǎo)軌上端接有開關(guān)、電阻、電容器,其中電阻的阻值為R,電容器的電容為C(不會(huì)被擊穿)。金屬棒MN水平放置,質(zhì)量為m,不計(jì)金屬棒和導(dǎo)軌的電阻,F(xiàn)使MN沿導(dǎo)軌由靜止開始下滑,金屬M棒和導(dǎo)軌始終接觸良好,下列說法正確的是(已知重力加速度為g)( 。

A.閉合開關(guān)S1,金屬棒MN先做加速直線運(yùn)動(dòng),達(dá)到最大速度后,保持這個(gè)速度做勻速直線運(yùn)動(dòng)

B.閉合開關(guān)S1,經(jīng)過一段時(shí)間,金屬棒MN恰好勻速運(yùn)動(dòng),此過程中金屬棒機(jī)械能守恒

C.閉合開關(guān)S2,金屬棒MN做勻加速直線運(yùn)動(dòng),加速度大小為

D.同時(shí)閉合開關(guān)S1、S2金屬棒下降距離為x時(shí),通過金屬棒MN的電荷量

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】分子力F分子勢(shì)能EP與分子間距離r的關(guān)系圖線如甲乙兩條曲線所示(取無窮遠(yuǎn)處分子勢(shì)能EP=0).下列說法正確的是

A. 乙圖線為分子勢(shì)能與分子間距離的關(guān)系圖線

B. 當(dāng)r=r0時(shí),分子勢(shì)能為零

C. 隨著分子間距離的增大,分子力先減小后一直增大

D. 分子間的斥力和引力大小都隨分子間距離的增大而減小,但斥力減小得更快

E. r<r0階段,分子力減小時(shí),分子勢(shì)能也一定減小

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】生活中常見的手機(jī)支架,其表面采用了納米微吸材料,用手觸碰無粘感,接觸到平整光滑的硬性物體時(shí),會(huì)牢牢吸附在物體上。如圖是一款放置在高鐵水平桌面上的手機(jī)支架,支架能夠吸附手機(jī),小明有一次搭乘高鐵時(shí)將手機(jī)放在該支架上看電影,若手機(jī)受到的重力為G,手機(jī)所在平面與水平面間的夾角為,則下列說法正確的是( 。

A.當(dāng)高鐵未啟動(dòng)時(shí),支架對(duì)手機(jī)的作用力大小等于

B.當(dāng)高鐵未啟動(dòng)時(shí),支架受到桌面的摩擦力方向與高鐵前進(jìn)方向相反

C.高鐵減速行駛時(shí),手機(jī)可能受到3個(gè)力作用

D.高鐵勻速行駛時(shí),手機(jī)可能受到5個(gè)力作用

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,對(duì)角線MP將矩形區(qū)域MNPO分成兩個(gè)相同的直角三角形區(qū)域,在直角三角形MNP區(qū)域內(nèi)存在一勻強(qiáng)電場(chǎng),其電場(chǎng)強(qiáng)度大小為E、向沿軸負(fù)方向,在直角三角形MOP區(qū)域內(nèi)存在一勻強(qiáng)磁場(chǎng),磁場(chǎng)方向垂直于紙面向外(圖中未畫出)。一帶正電的粒子從M點(diǎn)以速度沿軸正方向射入,一段時(shí)間后,該粒子從對(duì)角線MP的中點(diǎn)進(jìn)入勻強(qiáng)磁場(chǎng),并恰好未從軸射出。已知O點(diǎn)為坐標(biāo)原點(diǎn),M點(diǎn)在軸上,P點(diǎn)在軸上,MN邊長為MO邊長為,不計(jì)粒子重力。求:

(1)帶電粒子的比荷;

(2)勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小。

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】某實(shí)驗(yàn)小組利用如圖甲所示的實(shí)驗(yàn)裝置“探究加速度與物體受力的關(guān)系”。圖中A為質(zhì)量為M的小車,連接在小車后的紙帶穿過電火花計(jì)時(shí)器B,它們均置于已平衡摩擦力的一端帶有定滑輪的足夠長的木板上,鉤碼P的質(zhì)量為m,C為彈簧測(cè)力計(jì),實(shí)驗(yàn)時(shí)改變P的質(zhì)量,讀出測(cè)力計(jì)不同讀數(shù)F,不計(jì)繩與滑輪的摩擦。

(1)在實(shí)驗(yàn)過程中,_______(選填“需要”或“不需要”)滿足“小車的質(zhì)量遠(yuǎn)大于鉤碼的質(zhì)量”這一條件。

(2)乙圖為某次實(shí)驗(yàn)得到的紙帶,相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)間還有四個(gè)計(jì)時(shí)點(diǎn)沒有畫出,已知電源的頻率為f,由紙帶可得小車的加速度表達(dá)式為a=__________(用x1、x2、x3、x4、f來表示)。

(3)實(shí)驗(yàn)完畢后,某同學(xué)發(fā)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)時(shí)的電壓小于220V,那么加速度的測(cè)量值與實(shí)際值相比_______(選填“偏大”“偏小”或“不變”)。

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