题目列表(包括答案和解析)
如图,半径R=0.8m的四分之一光滑圆弧轨道位于竖直平面内,与长CD=2.0m的绝缘水平面平滑连接,水平面右侧空间存在互相垂直的匀强电场和匀强磁场,电场强度E=40N/C,方向竖直向上,磁场的磁感应强度B=1.0T,方向垂直纸面向外。两个质量无为m=2.0×10-6kg的小球a和b,a球不带电,b球带q=1.0×10-6C的正电并静止于水平面右边缘处.将a球从圆弧轨道项端由静止释放,运动到D点与b球发生正碰,碰撞时间极短,碰后两球粘合在一起飞入复合场中,最后落在地面上的P点,已知小球a在水平面上运动时所受的摩擦阻力f=0.1mg,,,取g=10m/s2。a、b均可作为质点。求
(1)小球a与b相碰后瞬间速度的大小v;
(2)水平面离地面的高度h;
(3)从小球a开始释放到落地前瞬间的整个运动过程中,ab系统损失的机械能△E。
如图,半径R=0.8m的四分之一光滑圆弧轨道位于竖直平面内,与长CD=2.0m的绝缘水平面平滑连接,水平面右侧空间存在互相垂直的匀强电场和匀强磁场,电场强度E=40N/C,方向竖直向上,磁场的磁感应强度B=1.0T,方向垂直纸面向外。两个质量无为m=2.0×10-6kg的小球a和b,a球不带电,b球带q=1.0×10-6C的正电并静止于水平面右边缘处.将a球从圆弧轨道项端由静止释放,运动到D点与b球发生正碰,碰撞时间极短,碰后两球粘合在一起飞入复合场中,最后落在地面上的P点,已知小球a在水平面上运动时所受的摩擦阻力f=0.1mg,,,取g=10m/s2。a、b均可作为质点。求
(1)小球a与b相碰后瞬间速度的大小v;
(2)水平面离地面的高度h;
(3)从小球a开始释放到落地前瞬间的整个运动过程中,ab系统损失的机械能△E。
如图,半径R=0.8m的四分之一光滑圆弧轨道位于竖直平面内,与长CD=2.0m的绝缘水平面平滑连接,水平面右侧空间存在互相垂直的匀强电场和匀强磁场,电场强度E=40N/C,方向竖直向上,磁场的磁感应强度B=1.0T,方向垂直纸面向外。两个质量无为m=2.0×10-6kg的小球a和b,a球不带电,b球带q=1.0×10-6C的正电并静止于水平面右边缘处.将a球从圆弧轨道项端由静止释放,运动到D点与b球发生正碰,碰撞时间极短,碰后两球粘合在一起飞入复合场中,最后落在地面上的P点,已知小球a在水平面上运动时所受的摩擦阻力f=0.1mg,,,取g=10m/s2。a、b均可作为质点。求
(1)小球a与b相碰后瞬间速度的大小v;
(2)水平面离地面的高度h;
(3)从小球a开始释放到落地前瞬间的整个运动过程中,ab系统损失的机械能△E。
如图所示,半径R=0.8m的四分之一光滑圆弧轨道位于竖直平面内,与长CD=2.0m的绝缘水平面平滑连接。水平面右侧空间存在互相垂直的匀强电场和匀强磁场。电场强度E=40N/C,方向竖直向上,磁场的磁感应强度B=1.0T,方向垂直纸面向外。两个质量均为m=2.0×10-6kg的小球和,球不带电,球带q=1.0×10-6C的正电,并静止于水平面右边缘处。将球从圆弧轨道顶端由静止释放,运动到D点与球发生正碰,碰后两球粘合在一起以速度飞入复合场中,最后落在地面上的P点。己知小球在水平面上运动时所受的摩擦阻力,取g=10m/s2。、均可作为质点。求:
(1) 与b碰前a的速度
(2) 水平面离地面的高度
(3) 从小球开始释放到落地前瞬间的整个运动过程中,系统损失的机械能。
如图所示,半径R = 0.8m的四分之一光滑圆弧轨道位于竖直平面内,与长CD = 2.0m的绝缘水平面平滑连接。水平面右侧空间存在互相垂直的匀强电场和匀强磁场,电场强度E = 40N/C,方向竖直向上,磁场的磁感应强度B = 1.0T,方向垂直纸面向外。两个质量均为m = 2.0×10-6kg的小球a和b,a球不带电,b球带q = 1.0×10-6C的正电,并静止于水平面右边缘处。将a球从圆弧轨道顶端由静止释放,运动到D点与b球发生正碰,碰撞时间极短,碰后两球粘合在一起飞入复合场中,最后落在地面上的P点。已知小球a在水平面上运动时所受的摩擦阻力f = 0.1mg, PN =,取g =10m/s2。a、b均可作为质点。(结果保留三位有效数字)求:
(1)小球a与b相碰后瞬间速度的大小v
(2)水平面离地面的高度h
(3)从小球a开始释放到落地前瞬间的整个运动过程中,ab系统损失的机械能ΔE。
一、1、C2、C 3、B 4、C 5、BC 6、B 7、AD 8、D
二、实验题:(18分)将答案填在题目的空白处,或者要画图连线。
9、(6分)__BE_ (3分) ____AD___(3分)
10、(12分)(1)如图b(4分)
(2)由于RL2比RL1小得多,灯泡L2分得的电压很小,虽然有电流渡过,但功率很小,不能发光。(4分)
(3)如图c
解析:由于灯泡L2和L1额定电压相同,灯泡L2功率大得多,故RL2比RL1小得多,灯泡L2分得的电压很小,虽然有电流渡过,但功率很小,不能发光。(4分)
三、本大题共三小题共计54分.解答时请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
11、(16分)(1) 根据带电小球A恰能做完整的圆周运动,因,则小球能通过复合场中的最高点P(如图)设经过轨道上的P点的速度为v,由小球A的重力和电场力的合力提供向心力有:
在圆周轨道的最低点弹簧将B、A两球向左、右弹开,设弹开时A、B两球的速度大小分别为vA、vB,由动量守恒有:
小球A从圆周轨道的最低点运动到P的过程中,由动能定理有:
(2)设BC碰后速度为v1 , B与C碰撞动量守恒
BC整体减速,D球加速,当两者速度相等时设为v2,弹簧最短,弹性势能最大
12、(18分)(1)(6分)设球到D点时的速度为,从释放至D点,
根据动能定理 (3分)
对球,根据动量守恒定律 (2分)
解得(1分)
(2)(6分)两球进入复合场后,由计算可知两球在洛伦兹力作用下做匀速圆周运动,轨迹示意图如右图所示(1分)
洛伦兹力提供向心力(2分)
由图可知(2分)
解得 (1分)
(3)(6分)系统损失的机械能
或
解得
13、(20分)⑴设匀速直线运动的速度为v0, ef有效切割长度为l,则电流:
,由于v0不变,所以I不变。或由平衡条件证明同样给分(4分)
⑵由能量守恒,得:…………………………(2分)
设弹簧形变量为x,由平衡条件,得: 2BIxtan30°= kx…………(2分)
解得 v0 = (2分) k = …(2分)
⑶ef越过O点后,与弹簧脱离,设导体棒最终停止位置距O点的距离为x0,某时刻回路中ef有效切割长度为L1,ef的速度为v,加速度为a,电流为I, 据牛顿第二定律,得:― BIL1= ma
电流 I = = 得: ― = ma……………………… (3分)
取一小段时间△t,速度微小变化为△v,回路面积微小增加为△S,则 ― △t = ma△t
即: ― ∑△t = ∑ma△t ―∑L1v△t = m∑a△t ―∑△S = m∑△v
― x02tan300= 0-mv0 (3分) 将 v0= 代入,得:x 0 = ―― (2分)
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