练习册

  • 练习册
  • 试题
    5速度(m/s) 【查看更多】

     

    题目列表(包括答案和解析)

    （2009?福建）图为可测定比荷的某装置的简化示意图，在第一象限区域内有垂直于纸面向里的匀强磁场，磁感应强度大小B=2.0×10-3T，在x轴上距坐标原点L=0.50m的P处为离子的入射口，在y上安放接收器．现将一带正电荷的粒子以v=3.5×104m/s的速率从P处射入磁场，若粒子在y轴上距坐标原点L=0.50m的M处被观测到，且运动轨迹半径恰好最小，设带电粒子的质量为m，电量为q，不计其重力．
    （1）求上述粒子的比荷
    qm
    ；
    （2）如果在上述粒子运动过程中的某个时刻，在第一象限内再加一个匀强电场，就可以使其沿y轴正方向做匀速直线运动，求该匀强电场的场强大小和方向，并求出从粒子射入磁场开始计时经过多长时间加这个匀强电场；
    （3）为了在M处观测到按题设条件运动的上述粒子，在第一象限内的磁场可以局限在一个矩形区域内，求此矩形磁场区域的最小面积，并在图中画出该矩形．

    查看答案和解析>>

    （2011?台州模拟）如图所示，以O为原点建立平面直角坐标系Oxy，沿y轴放置一平面荧光屏，在y＞0，0＜x＜0.5m的区域有垂直于纸面向里的匀强磁场，磁场的磁感应强度大小B=0.5T．在原点O放一个开有小孔粒子源，粒子源能同时放出比荷为q/m=4.0×106kg/C的不同速率的正离子束，沿与x轴成30°角从小孔射入磁场，最后打在荧光屏上，使荧光屏发亮．入射正离子束的速率在0到最大值vm=2.0×106m/s的范围内，不计离子之间的相互作用，也不计离子的重力．
    （1）求离子打到荧光屏上的范围．
    （2）若在某时刻（设为t=0时刻）沿与x轴成30°角方向射入各种速率的正离子，求经过
    5π
    3
    ×10-7    s时这些离子所在位置构成的曲线方程．
    （3）实际上，从O点射入的正离子束有一定的宽度，设正离子将在与x轴成30°～60°角内进入磁场．则某时刻（设为t=0时刻）在这一宽度内向各个方向射入各种速率的离子，求经过
    5π
    3
    ×10-7    s时这些离子可能出现的区域面积．

    查看答案和解析>>

    （2003?上海）如图所示，OACO为置于水平面内的光滑闭合金属导轨，O、C处分别接有短电阻丝（图中
    粗线表法），R1=4Ω、R2=8Ω（导轨其它部分电阻不计）．导轨OAC的形状满足方程y=2sin(
    π3
    x)    （单位：m）．磁感强度B=0.2T的匀强磁场方向垂直于导轨平面．一足够长的金属棒在水平外力F作用下，以恒定的速率v=5.0m/s水平向右在导轨上从O点滑动到C点，棒与导思接触良好且始终保持与OC导轨垂直，不计棒的电阻．求：
    （1）外力F的最大值；
    （2）金属棒在导轨上运动时电阻丝R1上消耗的最大功率；
    （3）在滑动过程中通过金属棒的电流I与时间t的关系．

    查看答案和解析>>

    （2011?盐城一模）如图所示，在y轴右侧平面内存在方向向里的匀强磁场，磁感应强度大小B=0.5T，坐标原点o有一放射源，可以向y轴右侧平面沿各个方向放射比荷为
    m
    q
    =2.5×10-7    Kg/C的正离子，这些离子速率分别在从0到最大值υm=2×106m/s的范围内，不计离子之间的相互作用．
    （1）求离子打到y轴上的范围
    （2）若在某时刻沿+x方向放射各种速率的离子，求经过
    5π
    3
    ×10-7    s时这些离子所在位置构成的曲线方程
    （3）若从某时刻开始向y轴右侧各个方向放射各种速率的离子，求经过
    5π
    3
    ×10-7    时已进入磁场的离子可能出现的区域面积．

    查看答案和解析>>

    （2013?盐城三模）如图所示，在矩形区域CDNM内有沿纸面向上的匀强电场，场强的大小E=1.5×105N/C；在矩形区域MNGF内有垂直于纸面向外的匀强磁场，磁感应强度大小 B=0.2T．已知CD=MN=FG=0.6m，CM=MF=0.20m．在CD边中点O处有一放射源，沿纸面向电场中各方向均匀地辐射出速率均v0=1.0×106m/s的某种带正电粒子，粒子质 m=6.4×10-27kg，电荷量q=3.2×10-19C，粒子可以无阻碍地通过边界MN进入磁场，不计粒子的重力．求：
    （1）粒子在磁场中做圆周运动的半径；
    （2）边界FG上有粒子射出磁场的范围长度；
    （3）粒子在磁场中运动的最长时间．

    查看答案和解析>>

     

    第Ⅰ卷（选择题，共40分）

     

    一、本题共10小题，每小题4分，共40分。在每小题给出的四个选项中，有的小题只有一个选项正确，有的小题有多个选项正确。全部选对的得4分，选不全的得2分，有错选或不答的得0分。

    题号

    1

    2

    3

    4

    5

    6

    7

    8

    9

    10

    答案

    D

    AB

    D

    CD

    B

    AC

    A

    C

    BC

    D

     

    1.3.5

     

    二、本体共3小题，共18分。把答案填在题中的横线上。

    11．（1）6×103；（2）36.0；（3）180（各2分）

    12．（1）小车与滑轮之间的细线水平（或与轨道平行）（2分）；远小于（2分）

       （2）两车从静止开始作匀加速直线运动，且两车的运动时间相等，据S= aT2知，S与a成正比（2分）

    13．（1）2.98（3分）；（2）5.0（3分）

    三、本题共5小题，共42分。解答写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤。只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。

    14．（8分）解答：

    两球发生弹性碰撞，设碰后甲、乙两球的速度分别为v1、v2，则

    m1v0 = m1v1 + m2v2     2分

    m1v02 = m1v12 + m2v22                          2分

    从两球碰撞后到它们再次相遇，甲和乙的速度大小保持不变，由于BC=2AB，则甲和乙通过的路程之比为1：5，故碰撞后甲和乙的速度之比为，

    v1:v2 = 1:5                 2分

    联立解得 =      2分

    15．（8分）解答：

       （1）设A、B两物块的加速度为a1、a2，由v―t图得

    a1 = = m/s2 = m/s2             1分

    a2 = = m/s2 = － m/s2           1分

    分别以A、B为研究对象，摩擦力大小为f，由牛顿第二定律

    F－f = ma1                1分

    －f = ma2                  1分

    联立解得 F = 0.8N   1分

       （2）设A、B在12s内的位移分别为S1、S2，由v―t图得

    S1 = ×（4 + 8）×12m = 72m                   1分

    S2 = ×6×4m = 12m  1分

    故S = S1－S2 = 60m  1分

    16．（8分）解答：

       （1）设带电粒子射入磁场时的速度大小为v，由带电粒子射入匀强磁场的方向和几何关系可知，带电粒子在磁场中做圆周运动，圆心位于坐标原点O，半径为l。

    则Bqv = m             ①1分

    设带电粒子在磁场中运动时间为t1，在电场中运动的时间为t2，总时间为t。

    t1 = T                     ②1分

    T =                    ③1分

    t2 =                         ④1分

    联立解得 t =                              1分

       （2）带电粒子在电场中做类平抛运动，设加速度为a，则

    l = at22                   ⑤1分

    a =                       ⑥1分

    联立①④⑤⑥解得  E =                  1分

    17．（8分）解答：

    设绳中张力为T，斜面对A的支持力为NA，A、B加速度大小为a，以A为研究对象，

    由牛顿第二定律

    mAgsin37° －T =ma   ①2分

    NA = mAgcos37°④      ②1分

    以B为研究对象，由牛顿第二定律

    T－mBg = mBa           ③2分

    联立解得 a = 2m/s2  T = 12N  NA= 24N

    以斜面体为研究对象，受力分析后，在水平方向

    F = N′Asin37°－Tcos37°                            ④2分

    NA = N′A                                       

    解得 F = 4.8N          1分

       （或以整体为研究对象，由牛顿第二定律得F = mAacos37°）=4.8N，则本式给4分，①③式各给2分，共8分）

    18．（10分）解答：

       （1）当小物块速度小于3m/s时，小物块受到竖直向下的重力、垂直传送带向上的支持力和沿传送带斜向下的摩擦力作用，做匀加速直线运动，设加速度为a1，根据牛顿第二定律

    mgsin30° + μmgcos30°=ma1                       ①1分

    解得 a1 = 7.5m/s2

    当小物块速度等于3m/s时，设小物块对地位移为L1，用时为t1，根据匀加速直线运动规律

    t1 =                       ②1分

    L1 =                    ③1分

    解得 t1 = 0.4s   L1 = 0.6m

    由于L1＜L 且μ＜tan30°，当小物块速度大于3m/s时，小物块将继续做匀加速直线运动至B点，设加速度为a2，用时为t2，根据牛顿第二定律和匀加速直线运动规律

    mgsin30°－μmgcos30°=ma2                       ④1分

    解得  a2 = 2.5m/s2

    L－L1 = v1t2 + a2t22 ⑤1分

    解得 t2 = 0.8s

    故小物块由禁止出发从A到B所用时间为 t = t1 + t2 = 1.2s       1分

       （2）作v―t图分析知：传送带匀速运动的速度越大，小物块从A点到B点用时越短，当传送带速度等于某一值v′ 时，小物块将从A点一直以加速度a1做匀加速直线运动到B点，所用时间最短，即

    L = a1tmin2               ⑥1分

    解得tmin = 1s

    v′ =a1tmin =7.5m/s

    此时小物块和传送带之间的相对路程为 △S = v′ t－L = 3.75m

    传送带的速度继续增大，小物块从A到B的时间保持不变，而小物块和传送带之间的相对路程继续增大，小物块在传送带上留下的痕迹也继续增大；当痕迹长度等于传送带周长时，痕迹为最长Smax，设此时传送带速度为v2，则

    Smax = 2L + 2πR         ⑦1分

    Smax = v2t－L            ⑧1分

    联立⑥⑦⑧解得 v2 = 12.25m/s                 1分

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     


    同步练习册答案