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【题目】如图所示,在x轴上方存在垂直纸面向里的匀强磁场,磁感应强度大小为B,在x轴上的S点由一粒子发射源,不定时的发射沿与x轴负方向成30°角的质量为m电荷量为-q的粒子a和沿与x轴正方向成60°角的质量也为m、电荷量为+q的粒子b。已知粒子a的速度为,粒子b的速度为,忽略两粒子的重力以及两粒子间的相互作用,求:

1)要使两粒子在磁场中发生碰撞,则两粒子释放的时间间隔

2)如果两粒子在磁场中不相碰,则两粒子进入磁场后第一次经过x轴时两点之间的距离。

【答案】12

【解析】1)如图所示,假设两粒子在磁场中的P点发生碰撞,两粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动,轨迹如图所示

a粒子做圆周运动的半径为r,则b粒子做圆周运动的半径为r

根据几何关系可得ab粒子在圆心相距为2r

圆弧SPa粒子圆周上对应的圆心角为1200

圆弧SPb粒子圆周上对应的圆心角为600

两粒子运动周期相同,故要使两粒子相碰,释放的时间间隔应为

2)两粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动

根据洛伦兹力提供向心力有

粒子a做圆周运动对应的圆心角,对应的弦SM=2rsin300

粒子b做圆周运动对应的圆心角,对应的弦SN=2rsin600

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练习册系列答案
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科目:高中物理 来源: 题型:

【题目】如图甲所示,一质量为 m=1kg 的物体在水平拉力 F 的作用下沿水平面做匀速直线运动,从某时刻开始,拉力 F 随时间均匀减小,物体受到的摩擦力随时间变化的规律如图乙所示.则下列关于物体运动的说法中正确的是(

A. t=1s时物体开始做匀减速运动

B. t=3st=5s时间内中,摩擦力对物体不做功

C. 物体与接触面间的动摩擦因数为0.2

D. t=2s时物体的加速度大小为2m/s2

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科目:高中物理 来源: 题型:

【题目】如图所示ABC是一条由倾斜轨道AB和水平轨道BC组成的绝缘轨道,固定在桌面上,其中AB轨道的倾角θ=27°,水平轨道的长度L=0.8m,一质量m=3.2×10-2kg电荷量q=—1.0×10-2C的可视为质点的滑块以初速度v0=3m/s沿轨道上p点恰好匀速滑下C点飞出后落在水平地面上的M点上,已知滑块与两轨道间的动摩擦因数相同,sin27°=0.45cos27°=0.90g=10m/s2

1)求滑块与轨道之间的动摩擦因数;

2)求滑块从B点运动到C点所用的时间;

3)现在BECF之间的区域加上匀强电场,方向垂直 水平轨道,仍将滑块以初速度v0=3m/s沿轨道上P点滑下,发现从C点飞出后落在水平地面的N点上,M点处在N点到C点水平距离的中点上,求匀强电场的电场强度的大小和方向。

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科目:高中物理 来源: 题型:

【题目】如图所示,在探究弹性势能表达式时,在离地面高度为h的光滑水平桌面上,沿着与桌子边缘垂直的方向放置一轻质弹簧,其左端固定,右端与质量为m的一小钢球接触,当弹簧处于自然长度时,钢球恰好在桌子边缘.让小钢球向左压缩弹簧一段距离后由静止释放,使钢球沿水平方向射出桌面,并落到水平地面上,钢球水平位移记为s.

(1)依据能的转化与守恒思想,小球平抛时具有的初动能_____小球释放前弹簧储存的弹性势能(选填大于”、“小于等于”).

(2)若增大弹簧的压缩量,小球飞行的水平距离将变大,请你推导出弹簧弹性势能Ep与小钢球质量m、桌面离地高度h、水平距离s、重力加速度g的关系式:_____

(3)图2为一张印有小方格的纸,记录着实验中钢球的某次运动轨迹,图中a、b、c、d四点为小球平抛时经过的四个位置.则小球平抛初速度的计算式为:v0=_____(用L、g表示).如果小方格的边长L=20cm,计算v0=_____m/s(取g=10m/s2).

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科目:高中物理 来源: 题型:

【题目】在一个水平面上建立x轴,在过原点O垂直于x轴的平面的右侧空间有一个匀强电场,场强大小E=6×105 N/C,方向与x轴正方向相同,在O处放一个质量m=10g带负电荷的绝缘小物块,其带电量q=5×10-8 C.小物块与水平面间的动摩擦因数μ=0.2,沿x轴正方向给物块一个初速度v0=2m/s,如图所示.试求:

1)小物块沿x轴正方向运动离O点的最远距离;

2)小物块最终停止时的位置.

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【题目】某物体以30m/s的初速度竖直上抛,不计空气阻力,g10m/s25s内物体的( )

A. 路程为60m

B. 移大小为25m,方向向上

C. 速度改变量的大小为10m/s

D. 平均速度大小为13m/s,方向向上

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【题目】某山洞内安装有如图所示的照明装置不可伸长的轻质细绳的两端分 别固定在洞顶上的 a 点和 b 点,在绳上 O 点系一灯泡,且 Oa 段保持水平,Ob 段与竖直方向成一定夹角现对灯泡施加一个水平向右的拉力(O 点位置始终不 ,使灯泡缓慢向右移动一小段距离的过程中,下列说法正确的是(

A. Oa 上的拉力不断增大 B. Oa 上的拉力可能不变

C. Ob 上的拉力一定不变 D. Ob 上的拉力可能增大

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【题目】某同学做探究求合力的方法的实验,用弹簧测力计拉细绳套时,测力计总与木板平行,实验主要步骤如下:

A.在桌面上放一块方木板,在方木板上铺一张白纸,用图钉把白纸钉在方木板上;

B.用图钉把橡皮条的一端固定在白纸(板)上的A点,在橡皮条的另一端栓上两条细绳,细绳的另一端系上绳套;

C.将两个弹簧测力计通过细绳互成角度地拉橡皮条,使细绳与橡皮条的结点达到某一位置O,记下O点的位置和两细绳的方向,并读出两个弹簧测力计的示数;

D.按选好的标度,用铅笔和刻度尺作出两个弹簧测力计的拉力F1F2的图示,并用平行四边形定则作出合力F

E.用一个弹簧测力计,通过细绳套拉橡皮条使其伸长,读出弹簧测力计的示数,按同一标度作出这个力F的图示;

F.比较F′与F的大小和方向。

上述步骤中:

1)有重要遗漏内容的步骤序号是_____;遗漏内容是_______________________________

2)若他将遗漏内容补上后,如图甲所示,是他利用坐标纸记下的橡皮条结点位置O点及两弹簧测力计拉力的大小,请根据平行四边形定则在图甲中作出F1F2的合力示意图,并用F′表示此力________

3)图乙是甲和乙两位同学分别做以上实验时得到的结果,其中________(填AB)比较符合实验事实(力F是只用一个弹簧测力计拉时的示意图)。

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科目:高中物理 来源: 题型:

【题目】如图所示,半径为R=m的半球形陶罐,固定在可以绕竖直轴旋转的水平转台上,转台转轴与过陶罐球心O的对称轴OO′重合。转台以一定角速度ω匀速旋转,一质量为m的小物块落入陶罐内,经过一段时间后,小物块随陶罐一起转动且相对罐壁静止,它和口点的连线与OO′之间的夹角θ45,已知重力加速度大小为g=10m/s,小物块与陶罐之间的最大静摩擦力大小为。(计算结果含有根式的保留根式)

(1)若小物块受到的摩擦力恰好为零,求此时的角速度

(2)若小物块一直相对陶罐静止,求陶罐旋转的角速度的最大值和最小值。

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