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(10分)如图所示,A、B为一对平行板,板长为L,两板距离为d,板间区域内充满着匀强磁场,磁感应强度大小为B,方向垂直纸面向里,一个质量为m,带电荷量为+q的带电粒子自静止开始经M、N两平行金属板间的电场加速后,从A、B两板的中间沿垂直于磁感线的方向射入磁场。(不计粒子的重力)求:

(1)若粒子的初速度为0,M、N两板间的电压为U,求射出电场时粒子的速度?
(2)粒子以上述速度射入匀强磁场后做圆周运动的半径是多大?
(3)MN两极板间的电压U应在什么范围内,粒子才能从磁场内射出?

(1)  (2)  (3) 或 U>

解析试题分析:(1)粒子在M、N两板间加速,设射出加速电场时粒子的速度为,由动能定理得
,解得
(2)粒子做匀速圆周运动,洛伦兹力充当向心力,,得
(3)若带电粒子从A板左边缘飞出,由甲图的几何关系知 

代入第(2)问得
若带电粒子从A板右边缘飞出,由乙图的几何关系知解得
代入第(2)问得
综合以上分析:若粒子从磁场左侧射出,若U>粒子从磁场右侧射出。
考点:动能定理 牛顿第二定律 洛伦兹力

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科目:高中物理 来源: 题型:计算题

(18分)如图所示,在水平桌面上放有长木板C,C上右端是固定挡板P,在C上左端和中点处各放有小物块A和B,A、B的尺寸以及P的厚度皆可忽略不计,A、B之间和B、P之间的距离都为L.设木板C和桌面之间无摩擦,A、C和B、C之间的动摩擦因数都为,最大静摩擦力等于滑动摩擦力大小,A、B、C(连同挡板P)的质量都为,开始时,B和C静止,A以某一初速度向右运动,重力加速度为.求:

(1)A和B发生碰撞前,B受到的摩擦力大小?
(2)A和B能够发生碰撞时,A的初速度应满足的条件?
(3)B和P能够发生碰撞时,A的初速度应满足的条件(已知A、B碰撞无机械能损失.)

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科目:高中物理 来源: 题型:计算题

(10分)如图所示,在水平方向的匀强电场中有一表面光滑、与水平面成角的绝缘直杆,其下端(端)距地面高度。有一质量的带电小环套在直杆上,正以某一速度,沿杆匀速下滑,小环离杆后正好通过端的正下方点处。(

求:(1)小环离开直杆后运动的加速度大小和方向。
(2)小环从C运动到P过程中的动能增量。

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科目:高中物理 来源: 题型:计算题

(8分)如图所示,平行板间电压为U,板间距离为d,板长为L1,一带电粒子质量为m,电荷量为q,以初速度v0垂直于场强方向射入电场中,离开电场后沿直线打在荧光屏上,荧光屏到平行板右端的距离为L2,不计粒子重力.求:

(1)粒子在电场中运动的时间t1
(2)板间场强E和粒子在电场中运动的加速度a;
(3)粒子在电场中偏转分位移y;
(4)粒子离开电场后经多长时间t2打到荧光屏上?

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科目:高中物理 来源: 题型:计算题

如图所示,光滑绝缘的细圆管弯成半径为R的半圆形,固定在竖直面内,管口B、C的连线水平,在BC下方有一水平向右的匀强电场,整个半圆细管均处在电场中。质量为m、荷量为q的带正电小球从B点正上方的A点自由下落,A、B两点间的距离为2R。当小球到达圆管的最低点P时,对下方管壁的压力大小等于其重力的9倍。重力加速度为g。

求:(1)匀强电场的电场强度大小。
(2)小球在管中运动的最大动能。

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科目:高中物理 来源: 题型:计算题

如图所示,遥控赛车比赛中一个规定项目是“飞跃壕沟”,比赛要求:赛车从起点出发,沿水平直轨道运动,在B点飞出后越过“壕沟”,落在平台EF段。已知赛车的额定功率=10.0W,赛车的质量m=1.0kg,在水平直轨道上受到的阻力f=2.0N,AB段长L=10.0m,BE的高度差h=1.25m,BE的水平距离x=1.5m。若赛车车长不计,忽略空气阻力,g取10m/s2

(1)若赛车在水平直轨道上能达到最大速度,求最大速度vm的大小;
(2)要越过壕沟,求赛车在B点最小速度v的大小;
(3)若在比赛中赛车通过A点时速度vA=1m/s,且赛车达到额定功率。要使赛车完成比赛,求赛车在AB段通电的最短时间t.

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(15分)如图所示,一轻绳吊着粗细均匀的棒,棒下端离地面高H,上端套着一个细环,棒和环的质量均为m,相互间最大静摩擦力等于滑动摩擦力kmg(k>1),断开轻绳,棒和环自由下落,假设棒足够长,与地面发生碰撞时,触地时间极短,无动能损失,棒在整个运动过程中始终保持竖直,空气阻力不计,求:

⑴棒第一次与地面碰撞弹起上升过程中,环的加速度;
⑵棒与地面第二次碰撞前的瞬时速度;
⑶从断开轻绳到棒和环都静止,摩擦力对棒和环做的功分别是多少?

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(8分)如图甲,真空中两竖直平行金属板A、B相距,B板中心有小孔O,两板间电势差随时间变化如图乙.时刻,将一质量,电量的带正电粒子自O点由静止释放,粒子重力不计.求:  
 
(1)释放瞬间粒子的加速度;   
(2)在图丙中画出粒子运动的图象.(至少画一个周期,标明数据,不必写出计算过程)

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科目:高中物理 来源: 题型:计算题

(10分)如图所示,在竖直方向上A、B两物体通过劲度系数为k的轻质弹簧相连,A放在水平地面上;B、C两物体通过细绳绕过轻质定滑轮相连,C放在固定的光滑斜面上。用手拿住C,使细线刚刚拉直但无拉力作用,并保证ab段的细线竖直、cd段的细线与斜面平行。已知A、B的质量均为m,C的质量为4m,重力加速度为g,细线与滑轮之间的摩擦不计,开始时整个系统处于静止状态。释放C后它沿斜面下滑,A刚离开地面时,B获得最大速度,

求:(1)当物体A从开始到刚离开地面时,物体C沿斜面下滑的距离
(2)斜面倾角α
(3)B的最大速度。

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