【题目】在相互垂直的匀强电场和匀强磁场中,有一倾角为θ , 足够长的光滑绝缘斜面,磁感应强度为B , 方向垂直纸面向外,电场方向竖直向上.有一质量为m , 带电荷量为+q的小球静止在斜面顶端,这时小球对斜面的正压力恰好为零,如图,若迅速把电场方向反转成竖直向下.求:
(1)小球能在斜面上连续滑行多远?
(2)所用时间是多少?
【答案】
(1)
由静止可知:qE=mg
当小球恰好离开斜面时,对小球受力分析,受竖直向下的重力、电场力和垂直于斜面向上的洛伦兹力,此时在垂直于斜面方向上合外力为零.
则有:(qE+mg)cosθ=qvB
由动能定理得:(qE+mg)sinθx= mv2
解得:x=
(2)
对小球受力分析,在沿斜面方向上合力为(qE+mg)sinθ,且恒定,故沿斜面方向上做匀加速直线运动.由牛顿第二定律得:
(qE+mg)sinθ=ma
得:a=2gsinθ
由x= at2
得:t=
【解析】(1)由静止可知:qE=mg
当小球恰好离开斜面时,对小球受力分析,受竖直向下的重力、电场力和垂直于斜面向上的洛伦兹力,此时在垂直于斜面方向上合外力为零.
则有:(qE+mg)cosθ=qvB
由动能定理得:(qE+mg)sinθx= mv2
解得:x= (2)对小球受力分析,在沿斜面方向上合力为(qE+mg)sinθ , 且恒定,故沿斜面方向上做匀加速直线运动.由牛顿第二定律得:
(qE+mg)sinθ=ma
得:a=2gsinθ
由x= at2
得:t=
答:(1)小球能在斜面上滑行距离为 ;(2)小球在斜面上滑行时间是
.
【考点精析】本题主要考查了洛伦兹力的相关知识点,需要掌握洛伦兹力始终垂直于v的方向,所以洛伦兹力一定不做功才能正确解答此题.
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【题目】如图所示,总质量为460 kg的热气球,从地面刚开始竖直上升时的加速度为0.5 m/s2,当热气球上升到180 m时,以5 m/s的速度向上匀速运动.若离开地面后热气球所受浮力保持不变,上升过程中热气球总质量不变,重力加速度g=10 m/s2.关于热气球,下列说法正确的是( )
A. 所受浮力大小为4 830 N
B. 加速上升过程中所受空气阻力保持不变
C. 从地面开始上升10 s后的速度大小为5 m/s
D. 以5 m/s匀速上升时所受空气阻力大小为230 N
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科目:高中物理 来源: 题型:
【题目】甲、乙两个同学在直跑道上练习4×100m接力跑,如图所示,他们在奔跑时有相同的最大速度.乙从静止开始全力奔跑需跑出25m才能达到最大速度,这一过程可看作匀变速运动.现在甲持棒以最大速度向乙奔来,乙在接力区伺机全力奔出.若要求乙接棒时达到奔跑最大速度的80%,则:
(1)乙在接力区需奔出多少距离?
(2)乙应在距离甲多远时起跑?
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【题目】大小不同的三个力同时作用在一个小球上,以下各组力中,可能使小球平衡的一组是
A. 2 N,3 N,6 N B. 1 N,4 N,6 N
C. 35N,15 N,25 N D. 5 N,15N,25 N
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【题目】如图,MN为铝质薄平板,铝板处在与板面垂直的匀强磁场中(未画出).一重力不计的带电粒子从紧贴铝板上表面的P点垂直于铝板向上射出,从Q点穿越铝板后到达PQ的中点O . 则带电粒子穿过铝板前后动能之比 .
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【题目】如图所示,质量为m电荷量为+q的小方形物块,放在斜面上,斜面的倾角为θ , 物块与斜面的动摩擦因素为μ , 设整个斜面置于磁感应强度为B的匀强磁场中,斜面足够长,试说明物块在斜面上的运动过程.
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【题目】如图是电磁铁工作原理的示意图,由线圈、电源、开关和滑动变阻器等器材组成,P为滑动变阻器的滑片.闭合S , 铁钉被吸附起来.下列分析正确的是( )
A.增加线圈匝数,被吸附的铁钉减少
B.调换电源正负极,铁钉不能被吸附
C.P向a端移动,被吸附的铁钉增多
D.P向b端移动,被吸附的铁钉增多
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【题目】一质点沿直线运动时的速度﹣时间图线如图所示,则以下说法中正确的是( )
A.第1s末质点的位移和速度都改变方向
B.第2s末质点的位移改变方向
C.第4s末质点的位移为零
D.第3s末和第5s末质点的位置相同
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