【題目】在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的水平勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，建立如圖所示的平面直角坐標(biāo)系xOy，一質(zhì)量為m、帶電荷量為+q的小球在O點(diǎn)靜止釋放，小球的運(yùn)動(dòng)曲線如圖所示．已知此曲線在最低點(diǎn)附近的一小段可視為圓弧，該圓弧半徑為最低點(diǎn)到x軸距離的2倍，重力加速度為g．求：

（1）小球運(yùn)動(dòng)到任意位置P（x，y）的速率v；

（2）小球在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中第一次下降的最大距離ym；

（3）欲使小球沿x軸正向做直線運(yùn)動(dòng)，可在該區(qū)域加一勻強(qiáng)電場(chǎng)，試分析加電場(chǎng)時(shí)，小球位置的縱坐標(biāo)y值為多大？所加電場(chǎng)的電場(chǎng)強(qiáng)度為多少？方向如何？

【答案】（1）（2）（3）；方向豎直向下

【解析】

（1）因洛倫茲力不做功，只有重力做功；則由動(dòng)能定理得：

mgy=mv2…①

解得

v=…②

（2）設(shè)在最大距離ym處的速率為vm，根據(jù)圓周運(yùn)動(dòng)洛倫茲力充當(dāng)向心力有：

qvmB﹣mg=m…③

且由②知

vm=…④

則由③④及R=2ym

得

ym=…⑤

（3）當(dāng)小球沿x軸正向做直線運(yùn)動(dòng)時(shí)，小球受力平衡，由此可知，加電場(chǎng)時(shí)，小球應(yīng)在最低點(diǎn)．有：

ym=

要使沿x軸正向做直線運(yùn)動(dòng)，則有

qvmB﹣mg﹣qE=0…⑥

解④⑤⑥得

方向豎直向下；

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖為手機(jī)及無(wú)線充電板。如圖為充電原理示意圖。充電板接交流電源，對(duì)充電板供電，充電板內(nèi)的送電線圈可產(chǎn)生交變磁場(chǎng)，從而使手機(jī)內(nèi)的受電線圈產(chǎn)生交變電流，再經(jīng)整流電路轉(zhuǎn)變成直流電后對(duì)手機(jī)電池充電，下列說(shuō)法正確的是（　　）

A.手機(jī)外殼用金屬材料制作可以減少能量損耗

B.如果圖示方向的磁場(chǎng)在變強(qiáng)，受電線圈中c點(diǎn)的電勢(shì)高于d點(diǎn)的電勢(shì)

C.在送電線圈電壓不變的情況下，增加送電線圈匝數(shù)可以提高受電線圈的電壓

D.受電線圈中交變電流的頻率與發(fā)射線圈中交變電流的頻率相同

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】一長(zhǎng)木板置于粗糙水平地面上,木板左端放置一小物塊;在木板右方有一墻壁,木 板右端與墻壁的距離為4.5m,如圖(a)所示.t=0 時(shí)刻開(kāi)始,小物塊與木板一起以共同速度向右運(yùn) 動(dòng),直至 t=1s 時(shí)木板與墻壁碰撞(碰撞時(shí)間極短).碰撞前后木板速度大小不變,方向相反;運(yùn)動(dòng) 過(guò)程中小物塊始終未離開(kāi)木板。已知碰撞后 1s 時(shí)間內(nèi)小物塊的 vt 圖線如圖(b)所示。木板的質(zhì)量是小物塊質(zhì)量的 15 倍,重力加速度大小 g 取 10m/s 2 .求

（1）木板與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ1 及小物塊與木板間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ2；

（2）木板右端離墻壁的最終距離。

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】某學(xué)生在互成角度二力合成的實(shí)驗(yàn)中，將橡皮條的一端固定在A點(diǎn)，另一端拴上兩根細(xì)繩，每根細(xì)繩分別連著一個(gè)量程為5N、最小分度為0.1N的彈簧秤．沿著兩個(gè)不同的方向拉彈簧秤，當(dāng)橡皮條的活動(dòng)端拉到O點(diǎn)時(shí)，兩根細(xì)繩相互垂直（如圖），這時(shí)彈簧秤的讀數(shù)可從圖中讀出．

(1)由圖可讀得兩個(gè)相互垂直的拉力大小為F1=______N，F2 =____N。（只須讀到0.1N）

(2)在方格紙上按作圖法的要求畫(huà)出這兩個(gè)力及它們的合力___,且合力F合=___N

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖甲所示，足夠長(zhǎng)的光滑平行金屬導(dǎo)軌MN、PQ豎直放置，其寬度L=1m，一勻強(qiáng)磁場(chǎng)垂直穿過(guò)導(dǎo)軌平面，導(dǎo)軌的上端M與P之間連接阻值為R=0.40Ω的電阻，質(zhì)量為m=0.01kg、電阻為r=0.30Ω的金屬棒ab緊貼在導(dǎo)軌上．現(xiàn)使金屬棒ab由靜止開(kāi)始下滑，下滑過(guò)程中ab始終保持水平，且與導(dǎo)軌接觸良好，其下滑距離x與時(shí)間t的關(guān)系如圖乙所示，圖象中的OA段為曲線，AB段為直線，導(dǎo)軌電阻不計(jì)，取g=10m/s2（忽略ab棒運(yùn)動(dòng)過(guò)程中對(duì)原磁場(chǎng)的影響），求：

（1）磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大小；

（2）金屬棒ab在開(kāi)始運(yùn)動(dòng)的1.5s內(nèi)，通過(guò)電阻R的電荷量；

（3）金屬棒ab在開(kāi)始運(yùn)動(dòng)的1.5s內(nèi)，電阻R上產(chǎn)生的熱量．

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】沿固定斜面下滑的物體受到與斜面平行向上的拉力F的作用，其下滑的速度–時(shí)間圖線如圖所示。已知物體與斜面之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為常數(shù)，在0~5 s、5~10 s、10~15 s內(nèi)F的大小分別為F1、F2和F3，則

A. F1<F2 B. F2>F3

C. F1>F3 D. F1=F3

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】在平直公路上行駛的汽車(chē)，司機(jī)突然發(fā)現(xiàn)前方出現(xiàn)交通事故，立即剎車(chē)，從此時(shí)刻起汽車(chē)的位置坐標(biāo)與時(shí)間的關(guān)系為x=-2t2 +20t+10 （x和t的單位分別為m和s），則下列說(shuō)法正確的是（　�。�

A.4s 內(nèi)汽車(chē)發(fā)生的位移為58mB.8s 內(nèi)汽車(chē)發(fā)生的位移為32m

C.8s 內(nèi)汽車(chē)的平均速度大小為10m/sD.8s內(nèi)汽車(chē)的平均速度大小為6.25m/s

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖是物體做直線運(yùn)動(dòng)的v-t圖象，由圖可知，下列說(shuō)法正確的是（ ）

A.第1s內(nèi)和第3s內(nèi)的運(yùn)動(dòng)方向相反

B.第3s內(nèi)和第4s內(nèi)的加速度相同

C.第1s內(nèi)和第4s內(nèi)的位移不相同

D.0-2s和0-4s內(nèi)的平均速度大小相等

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】計(jì)劃在2020年發(fā)射升空的嫦娥五號(hào)探測(cè)器是能實(shí)施無(wú)人月面取樣返回的航天器。登月前端娥五號(hào)將在軌道半徑為r的繞圓形軌道上運(yùn)行，運(yùn)行周期為T，若已知引力常量為G。利用以上條件可以求出(　　)

A.月球?qū)︽隙鹞逄?hào)的吸引力

B.月球表面的重力加速度

C.嫦娥五號(hào)繞月運(yùn)行的向心加速度

D.月球的平均密度

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