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如图所示,平行于直角坐标系y轴的PQ是用特殊材料制成的,只能让垂直打到PQ界面上...

如图所示,平行于直角坐标系y轴的PQ是用特殊材料制成的,只能让垂直打到PQ界面上的电子通过.其左侧有一直角三角形区域,分布着方向垂直纸面向里、磁感应强度为B的匀强磁场,其右侧有竖直向上场强为E的匀强电场.现有速率不同的电子在纸面上从坐标原点O沿不同方向射到三角形区域,不考虑电子间的相互作用.已知电子的电荷量为e,质量为m,在△OAC中,OA=a,θ=60°(即.∠AOC=60°)求:

(1)能通过PQ界面的电子所具有的最大速度是多少?该电子在O点的入射方向与Y轴夹角Φ是多少?

(2)在PQ右侧x轴上什么范围内能接收到电子.

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(1) Φ = 30°(2) 2Ba 【解析】(1)要使电子能通过PQ界面,电子飞出磁场的速度方向必须水平向右,由Bev=m可知,r越大v越大,从C点水平飞出的电子,运动半径最大,对应的速度最大,即r=2a时,电子的速度最大 由Bev=m--------------------2分 得vmax=  --------------------3分                                                                                                             Φ = 30°--------------------2分 (2)粒子在电场中做类平抛运动,据 a=t2  --------------------2分 x=vt    --------------------1分 得:xmax=2Ba --------------------2分                                                                                               由此可知:PQ界面的右侧x轴上能接收电子的范围是(a,a+2Ba)-------2分 本题考查洛伦兹力提供向心力,带电粒子在磁场中的偏转,先找圆心后求半径,根据粒子在电场中做类平抛运动求得水平距离
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考点分析:
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如图,光滑的金属轨道分水平段和圆弧段两部分,O点为圆弧的圆心,半径R为1m。两金属轨道间的宽度d为0.5m,匀强磁场B方向如图,大小为0.8T。质量m为0.05kg、长为0.5m的金属细杆置于框架上的M点,当在金属细杆内通以一恒为I=5A的电流时,金属细杆可以沿杆向右由静止开始运动,已知MN=L=1m,求金属细杆在P点对每一条轨道的作用力。

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如图所示,PQ为一固定水平放置的光滑细长杆,质量均为m的两小球A、B穿于其上,两球被穿于杆上的轻弹簧相连.在A、B两球上还系有长度为2L的轻线,在轻线中间系有质量不计的光滑定滑轮E, C、D球质量分别为m和2m,用轻绳连接并跨过定滑轮。释放C、D后,当C、D球运动时轻弹簧长度也为L,已知劲度系数为K,(弹簧在弹性限度内,重力加速度为g)求

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(1)C、D球运动时,连接C、D的轻绳中张力T

(2)求细杆对A球的弹力FA大小

(3)求弹簧的原始长度?

 

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在一次国际城市运动会中,要求运动员从高为H=4m的平台上A点由静止出发,沿着动摩擦因数为m=0.2的滑道向下运动到B点后水平滑出(不计物块经过B处转向时的机械能损失),最后落在水池中。滑道的水平距离L大小不变,设滑道的水平距离为L=5m,B点的高度h可由运动员自由调节,A点不动,AB长度可以调整。(取g=10m/s2) 求:

(1)若B点的高度h=2m。则运动员平抛过程的水平距离S为多少?

(2)运动员要达到最大水平运动距离,B点的高度h应调为多大?平抛过程的最大水平距离Smax为多少?

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为了庆祝“神九”成功发射,温州中学开展了“自制水火箭”活动。水火箭又称气压式喷水火箭、水推进火箭。将废弃的饮料瓶灌入三分之一的水,利用打气筒充入空气到达一定的压力,“压力空气”把水从火箭尾部的喷嘴向下高速喷出,在反作用下,水火箭快速上升,加速度、惯性滑翔在空中飞行,像导弹一样有一个飞行轨迹,最后达到一定高度,在空中打开降落伞徐徐降落的火箭模型。为达到更好效果,学生先研究了水火箭竖直向上的运动过程,得到了加速度-时间图象(如图所示)。已知,饮料瓶的质量为M,最初瓶中水的质量为m0。随着水的喷出,瓶中水的质量变化规律为m=m0-kt(k为常数)。从开始运动到水完全喷出时,瓶子和瓶中的水始终受到竖直向上的推动力;之后,向上的推动力消失。则:(空气阻力不计,重力加速度为g)

(1)从开始运动到火箭达到最大速度经历了多少时间?

(2)火箭出发时和速度最大时受到的推动力分别为多少?

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如图所示,一块物块放在固定木板ABC上的A处,其中AB和BC的长度均为lm, BC与水平面间的夹角为37°,物块与木板间的动摩擦因数为0.5。现给物块一个水平向右、大小为4m/s的初速度,不计物块经过B处转向时的机械能损失。求:(sin37°=0.6,cos37°=0.8,重力加速度g取10m/s2

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(1)物块第一次到达B处的速度大小;

(2)物块沿BC向上运动的加速度大小;

(3)物块最终停止的位置距B点的距离.

 

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