分析 (1)小球从A运动到C的过程中,受到重力和电场力,两者的合力沿AC方向,作出力的合成图求出E.
(2)小球从A运动到C的过程中,受到重力、水平面的支持力、竖直向上的洛伦兹力和水平向右的电场力,做匀加速直线运动.当洛伦兹力等于重力时,小球刚好离开水平面.由此条件求出小球滑到D点的速度,由动能定理求出d.
(3)小球离开D点后,受到重力、电场力和洛伦兹力三个力作用.当洛伦兹力与重力和电场力的合力共线时,速度最大.根据牛顿第二定律求出轨迹的曲率半径,再求出高度
解答 解:(1)对小颗粒受力分析,如图所示,有:
$\frac{mg}{qE}$=tanα
得:E=$\frac{4mg}{3q}$
(2)设小颗粒在D的速度为vD,在水平方向上由牛顿第二定律得:
qE=ma
2ad=${v}_{D}^{2}$
小颗粒在D点离开水平面的条件是:
qvDB=mg
联立解得:d=$\frac{3{m}^{2}g}{8{q}^{2}{B}^{2}}$
(3)当速度的方向与电场力和重力合力的方向相垂直时,速度最大,则有:
qvmB-$\frac{mg}{sinα}$=$m\frac{{v}_{m}^{2}}{r}$
且:r=kh
解得:h=$\frac{3m{v}_{m}^{2}}{k(3q{v}_{m}B-5mg)}$
答:(1)匀强电场的场强为$\frac{4mg}{3q}$;
(2)AD之间的水平距离为$\frac{3{m}^{2}g}{8{q}^{2}{B}^{2}}$;
(3)已知小颗粒在轨迹DP上某处达到最大速度Vm.该处轨迹的曲率半径是该处距水平面高度的k倍,则该处的高度为$\frac{3m{v}_{m}^{2}}{k(3q{v}_{m}B-5mg)}$.
点评 本题考查根据运动情况分析受力情况、以及根据受力情况分析运动情况的能力.第(3)问中速度最大位置可以与单摆平衡位置进行类比,更容易理解.
科目:高中物理 来源: 题型:多选题
A. | 流过灯泡L的交变电流频率跟变压器的原、副线圈匝数比无关,为100Hz | |
B. | 将R的滑片向上滑稍许,灯泡L的亮度不变 | |
C. | 将R的滑片向下滑稍许,变压器的输入功率变大 | |
D. | 将R的滑片向下滑稍许,灯泡L的亮度变暗 |
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科目:高中物理 来源: 题型:解答题
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科目:高中物理 来源: 题型:多选题
A. | 气体如果失去了容器的约束就会散开,这是因为气体分子之间存在势能的缘故 | |
B. | 一定量100℃的水变成100℃的水蒸气,其分子之间的势能增加 | |
C. | 一定量气体的内能等于其所有分子热运动动能和分子之间势能的总和 | |
D. | 如果气体温度升高,那么所有分子的速率都增加 | |
E. | 如果气体温度升高,那么分子的平均动能增加 |
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实验次数 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 |
U1/V | 0.50 | 0.90 | 1.30 | 1.70 | 2.00 | 2.30 | 2.50 |
U2/V | 1.89 | 3.40 | 4.91 | 6.42 | 7.56 | 8.69 | 9.44 |
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科目:高中物理 来源: 题型:解答题
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科目:高中物理 来源: 题型:选择题
A. | 零 | B. | 正功 | C. | 负功 | D. | 无法判断 |
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