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如图所示,坐标系xOy在竖直平面内,水平轨道AB和斜面BC均光滑且绝缘,AB和B...

如图所示,坐标系xOy在竖直平面内,水平轨道AB和斜面BC均光滑且绝缘,AB和BC的长度均为L,斜面BC与水平地面间的夹角θ=60°,有一质量为m、电量为+q的带电小球(可看成质点)被放在A点.已知在第一象限分布着互相垂直的匀强电场和匀强磁场,电场方向竖直向上,场强大小manfen5.com 满分网,磁场为水平方向(图中垂直纸面向外),磁感应强度大小为B;在第二象限分布着沿x轴正向的水平匀强电场,场强大小manfen5.com 满分网.现将放在A点的带电小球由静止释放,求:
(1)小球运动到B点时的速度;
(2)小球需经多少时间才能落到地面(小球所带的电量不变)?

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(1)小球加速,只有电场力做功,根据动能定理列式求解即可; (2)小球直线加速过程可以根据动量定理求加速时间,小球在复合场中,合力等洛伦兹力,做圆周运动,画出轨迹,求出圆心角,得到运动时间. 【解析】 (1)设带电小球运动到B点时速度为vB,则由功能关系,得到: E1qL=m  ①  解得: vB= 即小球运动到B点时的速度为. (2)设带电小球从A点运动到B点用时为t1, 则由动量定理:E1qt1=mvB 解得:t1=2    ② 当带电小球进入第二象限后所受电场力为 F电=E2q=mg   ③ 所以带电小球做匀速圆周运动,如图,洛伦兹力提供向心力 BqvB=m   ④ 则带电小球做匀速圆周运动的半径 R==L  ⑤ 其圆周运动的圆心为如图所示的O′点,根据几何关系,有 BO=BC•cos30°=L O′O=BO-R=L OC=BC•cos60°= 假设小球直接落在水平面上的C′点,则 OC′===OC ∴C′与C重合重合,小球正好打在C点.               圆周运动时间为 t2=T= 小球运动的总时间为 t=t1+t2=2+ 所以小球从A点出发到落地的过程中所用时间2+.
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考点分析:
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某个星球的半径与地球半径相等,质量是地球质量的4倍.在该星球表面有如图所示的半径为R的光滑圆形轨道固定在竖直面内,质量为m的小球A,以竖直向下的速度v从与圆心等高处开始沿轨道向下运动,与静止于轨道最低点的B球相撞,碰撞后A、B球恰能分别到达左右两边与圆心等高处.已知地球表面的重力加速度为g.试求:
(1)该星球表面重力加速度g1
(2)小球B的质量M;
(3)第一次碰撞刚结束时小球A对轨道的压力大小.

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如图,宽度为L,足够长的光滑倾斜导轨与水平面间夹角为θ,匀强磁场磁感应强度为B,方向垂直于导轨向上,范围足够大,导轨的上端有一个阻值为R的电阻,下端有一个阻值为2R的电阻导轨电阻不计.金属棒ab长为L,质量m,电阻也为R,垂直地放在导轨上.在某一平行于导轨向上的恒力(图中未画出)的作用下,ab棒从静止开始沿导轨向上运动,最后达到稳定的运动状态.整个过程中,通过斜面底端电阻2R的最大电流为I,求:
(1)求通过ab棒的最大电流;
(2)ab棒的最大加速度;
(3)ab棒的最大速度.

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如图是测量电压表内阻的实物连线图,待测电压表量程为0~3V,内阻约3000Ω.除待测电压表外,实验室还提供有电流表A1,量程为0~10mA,内阻40Ω;电流表A2,量程为0~100mA,内阻4Ω;定值电阻R1,阻值为300Ω;定值电阻R2,阻值为100Ω;滑动变阻器,电源,开关,导线等.
(1)按实物连线图,画出电路原理图;
(2)为减少测量误差,电流表应选______
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如图(1)所示,某同学采用双线摆和光电计数器测量重力加速度.设每根悬线长l,两悬点间相距s,金属小球半径为r,AB为光电计数器.现将小球垂直于纸面向外拉动,使悬线偏离竖直方向一个较小的角度并由静止释放,同时启动光电计数器,当小球第一次经过图中虚线(光束)位置O时,由A射向B的光束被挡住,计数器计数一次,显示为“1”,同时由零开始计时,而后每当小球经过O点时,计数器都要计数一次.当计数器上显示的计数次数刚好为n时,计时时间为t.
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(1)计算重力加速度g时,双线摆的等效摆长L为    ;最后依据公式g=    ,代入周期T和等效摆长L的值即可求出重力加速度.(用题中字母表示)
(2)使用20分度游标卡尺测出摆球直径如图(2)所示,则测得摆球的半径r=    ×10-3m.
(3)当计数器上显示的计数次数刚好为“85”时,按停秒表.秒表示数如图(3)所示.则测得双线摆的周期T=
    s.(结果保留三位有效数字) 查看答案
质量为4kg的物体在t=0时刻受到恒定的合外力F作用在x-y平面上运动,物体沿x轴方向的位移图象和沿y轴方向的速度图象如图(1)和图(2)所示,下列说法正确的是( )
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A.t=0时刻质点的速度为5m/s
B.2s末质点速度大小为10m/s
C.质点初速度的方向与合外力方向垂直
D.质点所受的合外力F为8N
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试题属性
  • 题型:解答题
  • 难度:中等

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