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5.如圖,絕緣粗糙的豎直平面MN左側(cè)同時存在相互垂直的勻強(qiáng)電場和勻強(qiáng)磁場,電場方向水平向右,電場強(qiáng)度大小為E,磁場方向垂直紙面向外,磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B.一質(zhì)量為m,電荷量為q的帶正電的小滑塊從A點由靜止開始沿MN下滑,到達(dá)C點時離開MN做曲線運動.A、C兩點間距離為h,重力加速度為g.
(1)求小滑塊運動到C點時的速度大小vc
(2)求小滑塊從A點運動到C點過程中克服摩擦力做的功Wf;
(3)若D點為小滑塊在電場力、洛倫茲力及重力作用下運動過程中速度最大的位置,當(dāng)小滑塊運動到D點時撤去磁場,此后小滑塊繼續(xù)運動到水平地面上的P點.已知小滑塊在D點時的速度大小為vD,從D點運動到P點的時間為t,求小滑塊運動到P點時速度的大小vp

分析 (1)小滑塊到達(dá)C點時離開MN,此時與MN間的作用力為零,對小滑塊受力分析計算此時的速度的大小;
(2)由動能定理直接計算摩擦力做的功Wf;
(3)撤去磁場后小滑塊將做類平拋運動,根據(jù)分運動計算最后的合速度的大��;

解答 解:(1)小滑塊沿MN運動過程,水平方向受力滿足
qvB+N=qE
小滑塊在C點離開MN時
N=0
解得 vc=EB
(2)由動能定理
mgh-Wf=12mv2c-0
解得 Wf=mgh-mE22B2
(3)如圖,

小滑塊速度最大時,速度方向與電場力、重力的合力方向垂直,
撤去磁場后小滑塊將做類平拋運動,等效加速度為g′,
g′=qEm2+g2
v2p=v2D+g2t2
解得 vp=v2D+[qEm2+g2]t2
答:(1)小滑塊運動到C點時的速度大小vcEB
(2)小滑塊從A點運動到C點過程中克服摩擦力做的功Wf為mgh-mE22B2;
(3)小滑塊運動到P點時速度的大小vpv2D+[qEm2+g2]t2

點評 解決本題的關(guān)鍵是分析清楚小滑塊的運動過程,在與MN分離時,小滑塊與MN間的作用力為零,在撤去磁場后小滑塊將做類平拋運動,根據(jù)滑塊的不同的運動過程逐步求解即可.

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:解答題

15.放射性元素的原子核在α衰變或β衰變生成新原子核時,往往會同時伴隨著γ光子射出.已知A、B兩種放射性元素的半衰期分別為T1和T2,t=T1•T2時間后測得這兩種放射性元素的質(zhì)量相等,那么它們原來的質(zhì)量之比mA:mB=2T22T1

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科目:高中物理 來源: 題型:解答題

16.如圖,一固定的豎直汽缸由一大一小兩個同軸圓筒組成,兩圓筒中各有一個活塞,已知大活塞的質(zhì)量為m1=2.50kg,橫截面積為s1=80.0cm2,小活塞的質(zhì)量為m2=1.50kg,橫截面積為s2=40.0cm2,兩活塞用剛性輕桿連接,間距保持為l=40.0cm,汽缸外大氣的壓強(qiáng)為p=1.00×105Pa,溫度為T=303K,初始時大活塞與大圓筒底部相距l2,兩活塞間封閉氣體的溫度為T1=495K,現(xiàn)汽缸內(nèi)氣體溫度緩慢下降,活塞緩慢下移,忽略兩活塞與汽缸壁之間的摩擦,重力加速度大小g取10m/s2,求:
(1)在大活塞與大圓筒底部接觸前的瞬間,缸內(nèi)封閉氣體的溫度
(2)缸內(nèi)封閉的氣體與缸外大氣達(dá)到熱平衡時,缸內(nèi)封閉氣體的壓強(qiáng).

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

13.圖甲為一列簡諧橫波在某一時刻的波形圖,a、b兩質(zhì)點的橫坐標(biāo)分別為xa=2m和xb=6m,圖乙為質(zhì)點b從該時刻開始計時的振動圖象,下列說法正確的是( �。�
A.該波沿+x方向傳播,波速為1m/sB.質(zhì)點a經(jīng)4s振動的路程為4m
C.此時刻質(zhì)點a的速度沿+y方向D.質(zhì)點a在t=2s時速度為零

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科目:高中物理 來源: 題型:解答題

20.某同學(xué)利用單擺測量重力加速度.
①為了使測量誤差盡量小,下列說法正確的是BC.
A.組裝單擺須選用密度和直徑都較小的擺球
B.組裝單擺須選用輕且不易伸長的細(xì)線
C.實驗時須使擺球在同一豎直面內(nèi)擺動
D.?dāng)[長一定的情況下,擺的振幅盡量大
②如圖所示,在物理支架的豎直立柱上固定有擺長約1m的單擺.實驗時,由于僅有量程為20cm、精度為1mm的鋼板刻度尺,于是他先使擺球自然下垂,在豎直立柱上與擺球最下端處于同一水平面的位置做一標(biāo)記點,測出單擺的周期T1;然后保持懸點位置不變,設(shè)法將擺長縮短一些,再次使擺球自然下垂,用同樣方法在豎直立柱上做另一標(biāo)記點,并測出單擺的周期T2;最后用鋼板刻度尺量出豎直立柱上兩標(biāo)記點之間的距離△L.用上述測量結(jié)果,寫出重力加速度的表達(dá)式g=\frac{4{π}^{2}△L}{{T}_{1}^{2}-{T}_{2}^{2}}

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科目:高中物理 來源: 題型:多選題

10.如圖所示,用兩根長度相同的絕緣細(xì)線把一個質(zhì)量為0.1kg的小球A懸掛在水平板的M、N兩點,A上帶有Q=3.0×10-6C的正電荷,兩線夾角為120°,兩線上的拉力大小分別為F1和F2,A的正下方0.3m處放有一帶等量異種電荷的小球B,B與絕緣支架的總質(zhì)量為0.2kg(重力加速度取g=10m/s2;靜電力常量k=9.0×109N•m2/C2,A、B球可視為點電荷),則(  )
A.支架對地面的壓力大小為2.0N
B.兩線上的拉力大小F1=F2=1.9N
C.將B水平右移,使M、A、B在同一直線上,此時兩線上的拉力大小F1=1.225N,F(xiàn)2=1.0N
D.將B移到無窮遠(yuǎn)處,兩線上的拉力大小F1=F2=0.866N

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17.如圖所示,N=50匝的矩形線圈abcd,ab邊長l1=20cm,ad邊長l2=25cm,放在磁感強(qiáng)度B=0.4T的勻強(qiáng)磁場中,外力使線圈繞垂直于磁感線且通過線圈中線的OO′軸以n=3000r/min的轉(zhuǎn)速勻速轉(zhuǎn)動,線圈電阻r=1Ω,外電路電阻R=9Ω,t=0時,線圈平面與磁感線平行,ab邊正轉(zhuǎn)出紙外、cd邊轉(zhuǎn)入紙里.
(1)在圖中標(biāo)出t=0時感應(yīng)電流的方向.
(2)寫出線圈感應(yīng)電動勢的瞬時表達(dá)式.
(3)若R與一電流表串連,電流表的示數(shù)是多少?
(4)線圈轉(zhuǎn)一圈外力做多少功?
(5)從圖示位置轉(zhuǎn)過90°的過程中流過電阻R的電量?

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

14.如圖所示,用力F推A,使疊放在一起的A、B一起沿桌面向右勻速運動,直到木板翻離桌面,則該過程中( �。�
A.A、B間一定有摩擦力
B.B與桌面間一定無摩擦力
C.力F逐漸變小
D.若用力F推B,使A、B一起沿桌面向右勻速運動,則F變大

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4.下列有關(guān)牛頓運動定律的說法,其中正確的是( �。�
A.慣性就是物體保持靜止?fàn)顟B(tài)的性質(zhì)
B.一對作用力和反作用力的作用效果總相同
C.物體運動狀態(tài)改變的難易程度與物體的速度有關(guān)
D.力的國際制單位“牛頓”是根據(jù)牛頓第二定律定義的

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