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【题目】如图所示,在竖直平而内建立直角坐标系xOy,x轴水平,以O为圆心、半径为R的圆形区域内(圆形区域交x轴于MN两点),一、二象限存在沿x轴正方向的匀强电场,三、四象限存在场强大小相等、方向竖直向上的匀强电场和方向垂直纸面向里的匀强磁场。在M点正上方的A点处有一可视为质点、质量为m、带电荷量为q的小球,以一沿x轴正方向的水平速度射出,小球从B(图中未画出)进入圆形区域后先做直线运动,后经过原点O从第二象限进入第四象限做匀速圆周运动,最终从N点射出第四象限。已知重力加速度为g,不计阻力的影响,求:

(1)小球初速度的大小;

(2)磁感应强度的大小。

【答案】(1) (2)

【解析】解:(1)小球在第四象限中能做匀速圆周运动,可得

小球在第二象限中做直线运动,则小球所受合力方向和小球进入圆形区域时的速度方向相同,小球所受合力

方向与水平方向成45°,斜向右下

即小球以斜向右下45°方向进入圆形区域,小球做平抛运动的过程由几何关系可得

水平位移

由速度夹角和位移夹角关系有

可得竖直位移

则小球的初速度大小

2)小球进入圆形区域的速度

小球在第二象限中做匀加速直线运动,到达O点,由动能定理可得

解得:

小球在第四象限做圆周运动,由几何关系可得圆周运动的半径

由洛伦兹力提供向心力可得

练习册系列答案
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科目:高中物理 来源: 题型:

【题目】图甲为远距离输电示意图,升压变压器原、副线圈匝数比为11000,降压变压器原、副线圈匝数比为10001,输电线的总电阻为1000Ω若升压变压器的输入电压如图乙所示,用户端电压为220V.下列说法正确的是( )

A. 输电线中的电流为3A

B. 电站输出的功率为7500KW

C. 输电线路损耗功率为90KW

D. 用户端交变电流的频率为100Hz

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【题目】气垫导轨是常用的一种实验仪器。它是利用气泵使带孔的导轨与滑块之间形成气垫,使滑块悬浮在导轨上,滑块在导轨上的运动可视为没有摩擦。我们可以用带竖直挡板CD的气垫导轨以及滑块AB,来测定弹簧的弹性势能,实验装置如图所示(弹簧的长度忽略不计),采用的实验步骤如下:

a.用天平分别测出滑块AB的质量mAmB

b.调整气垫导轨,使导轨处于水平状态;

c.在AB间放入一个被压缩的轻弹簧,用电动卡锁锁定,静止放置在气垫导轨上;

d.用刻度尺测出A的左端至C板的距离L1

e.按下电钮放开卡锁,同时使分别记录滑块AB运动时间的计时器开始工作。当AB滑块分别碰撞CD挡板时停止计时,记下AB分别到达CD的运动时间t1t2

(1)实验中还应测量的物理量是__________________________

(2)利用上述测量的实验数据,测出被压缩弹簧的弹性势能的表达式是______________________,该实验产生误差的可能原因是_________________。(写出一条即可)

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科目:高中物理 来源: 题型:

【题目】高速公路上甲、乙两车在同一车道上同向行驶,甲车在前,乙车在后,速度均为v0=30 m/s,相距s0=100 m,t=0时,甲车遇紧急情况后,甲、乙两车的加速度随时间变化的关系分别如图甲、乙所示,以运动方向为正方向

1两车在0~9 s内何时相距最近?最近距离是多少?

2若要保证t=12 s时乙车在甲车后109 m,则图乙中a0应是多少?

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【题目】如图所示,在水平面内有两根平行光滑导轨,导轨间距为d,左端连接一个定值电阻R0,右端连接一竖直光滑的四分之一圆弧轨道,轨道半径为r,平行导轨右端的空间区域内存在方向竖直向上的匀强磁场,磁感应强度大小为B一导体棒垂直水平导轨放置,电阻为R1,质量为m在外力作用下,导体棒从水平轨道某处开始沿导轨运动,在滑过圆弧轨道过程中,导体棒的速率始终为v,导体棒到达圆弧轨道最高点时撤去外力。运动过程中导体棒与导轨始终垂直且接触良好,不计导轨电阻,不计空气阻力、重力加速度为g,下列说法正确的是( )

A. 导体棒沿圆弧轨道上滑时,流过导体棒的电流方向为a→b

B. 导体棒沿圆弧轨道下滑的过程中,流过电阻R0的电荷量与上滑时相等

C. 导体棒一定能回到水平导轨

D. 导体椿沿圆孤轨道下滑过程中产生的热量小于

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【题目】如图所示为粗细均匀的裸铜导线制成的半径为r的圆环,PQ为圆环的直径,其左右两侧存在垂直圆环所在平面的匀强磁场,磁感应强度大小均为B,但方向相反,圆环的电阻为2R。一根长度为2r、电阻为R的金属棒MN绕着圆环的圆心O点紧贴着圆环以角速度ω沿顺时针方向匀速转动,转动过程中金属棒与圆环始终接触良好,则金属棒旋转一周的过程中( )

A. 金属棒中电流的大小始终为

B. 金属棒中电流方向始终由NM

C. 电路中产生的热量为

D. 金属棒两端的电压大小始终为

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【题目】如图所示,在坐标系xOy平面内,区域xOO1a中存在与x轴正方向成60°斜向上的匀强电场,电场强度大小为E1(未知),区域aO1bc内存在一个边界与y轴平行的矩形匀强磁场(图中没画出)区域,方向垂直纸面向里,y轴左侧存在竖直向下的匀强电场,电场强度大小E2= 一质量为m、电荷量为q的带正电粒子从x轴上距O1aA点沿y轴右侧的电场方向以初速度v0射入,粒子刚射入磁场时速度为2v0,粒子经磁场偏转后恰好从b点垂直y轴进入y轴左侧匀强电场,最后击中x轴上的C点,已知OO1= O1b=dO1abc均与x轴平行,粒子重力不计。

(1)y轴右侧匀强电场的电场强度E1的大小

(2)求匀强磁场磁感应强度B的大小及矩形匀强磁场区域的最小面积。

(3)求粒子在y轴右侧和左侧电场中的电势能分别变化多少。

(4)求粒子从A点运动到C点过程所用的时间。

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【题目】如图所示,电路中电源电动势为E,内阻为rC为电容器,L为小灯泡,R为定值电阻,闭合电键,小灯泡能正常发光.现将滑动变阻器滑片向右滑动一段距离,滑动前后理想电压表V1V2示数变化量的绝对值分别为ΔU1ΔU2,理想电流表A示数变化量的绝对值为ΔI,则(  )

A. 电源的输出功率一定增大

B. 灯泡亮度逐渐变暗

C. 均保持不变

D. 当电路稳定后,断开电键,小灯泡立刻熄灭

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【题目】几个同学在早冰闲聊时说起了滑旱冰的物理学知识,于是大家想要粗略验证动量守恒定律,设计好方案后按下列步骤进行

a.在宽阔水平的场地上选取两个基准点为原点,分别间相反方向画射线,选取一定长度为标度画上刻度;

b.两个同学穿好旱冰鞋分别站立在一个原点上,对推,旁边同学用智能手机限拍;

c.改变对推人数,比如一方两个同学相互抱住,另一方一个同学,旁边同学拍下运动场景;

d.选取同学的运动轨迹基本沿着射线的视频,分标视频得到一些相关数据。

请回答:

1)要完成实验目的,选出下列你认为需要用到的数据____________

A.本地重力加速度g

B对推双方的质量m1m2

C.对推双方滑行的标度数目n1n2

D.互推过程的时间,

E.早冰鞋与地面之间的摩擦因数μ

2)用选出的物理量写出验证动量守恒的表达式___________

3)写出可能影响验证的某一个因素___________

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同步练习册答案