【題目】如圖所示,水平光滑絕緣軌道AC與豎直平面內(nèi)半徑R=0.4m的光滑絕緣半圓弧形軌道CDNC點平滑連接,軌道AC上方有三個與水平面平行的區(qū)域I、Ⅱ和Ⅲ,區(qū)域I的高度為2R,區(qū)域Ⅱ的高度為R/2;豎直線FC左側(cè)空間(包括邊界線FC)區(qū)域I內(nèi)有水平向右的勻強電場E1,區(qū)域Ⅱ和區(qū)域III內(nèi)分別有豎直向上的勻強電場E2E3(水平邊界線MN上無電場);區(qū)域III內(nèi)還有垂直紙面向里的水平勻強磁場。質(zhì)量m=3.56×10-5kg、帶電量為q=+8.0×10-6C的小球從A點靜止釋放,經(jīng)過L=5mC點進入半圓弧形軌道并恰能通過N點,之后在電場E2的作用下進入?yún)^(qū)域II,小球在區(qū)域Ⅲ內(nèi)做勻速圓周運動,最終小球能回到區(qū)域I。重力加速度g10m/s2。

(1)勻強電場E1E3的場強大。

(2)如果E2=10E1,小球恰好落到水平軌道AC上的A點,勻強磁場的磁感應(yīng)強度B的大小。

【答案】(1)8.9V/m,4.45V/m;(2)5T;

【解析】(1)小球恰好能通過N點,由牛頓第二定律得

對小球從A到D的過程中運用動能定理:

解得:

又因為小球在區(qū)域III中做圓周運動,則

(2)小球的整個運動圖像如圖所示:

小球在區(qū)域II內(nèi)將做平拋運動,

由以上公式可求得: ,且與水平方向的夾角為 ,小球在區(qū)域III內(nèi)做勻速圓周運動

在邊界上通過的水平位移為 由勻速圓周運動的對稱性可得

當小球再回到區(qū)域I后再豎直方向做自由落體運動,在水平方向做勻減速運動,水平速度為 ,設(shè)水平位移為

解得:B=5T

本題答案是:(1) , (2)

練習冊系列答案
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【題目】如圖所示,平行板電容器與直流電源、理想二極管(正向通電時可以理解為短路,反向通電時可理解為斷路)連接,電源正極接地.初始電容器不帶電,閉合開關(guān),電路穩(wěn)定后,一帶電油滴位于電容器中的P點且處于靜止狀態(tài).下列說法正確的是

A. 上極板上移,帶電油滴向下運動

B. 上極板上移,P點電勢降低

C. 上極板下移,帶電油滴向下運動

D. 上極板下移,P點電勢升高

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【題目】某同學設(shè)計了一個測定電源電動勢和內(nèi)阻的實驗,可供選擇的器材如下:

A.待測干電池一節(jié)

B.電流表A(量程為0~60 mA,內(nèi)阻為RA=18 Ω)

C.電壓表V(量程為0~3 V,內(nèi)阻RV3 kΩ)

D.滑動變阻器R1(0~5 Ω)

E.滑動變阻器R2(0~30 Ω)

F.定值電阻R3(阻值為2 Ω)

G.定值電阻R4(阻值為10 Ω)

(1)為完成實驗,滑動變阻器應(yīng)該選________,定值電阻應(yīng)該選________(填寫器材后面的代號);

(2)請完善圖a中的電路圖_____________;

(3)根據(jù)圖b中已描的點畫出UI圖象____________,由圖象得該電源的電動勢E________V,內(nèi)阻r________Ω(結(jié)果保留三位有效數(shù)字)。

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【題目】如圖所示的微信啟動頁面是我國新一代地球同步軌道氣象衛(wèi)星—“風云四號從太空拍攝的高清東半球云圖。下列關(guān)于風云四號氣象衛(wèi)星的說法,正確的是

A. 它運行的線速度介于第一宇宙速度和第二宇宙速度之間

B. 它運行的軌道平面與赤道平面垂直

C. 它繞地球運行的角速度比靜止在赤道上的物體角速度小

D. 它繞地球運行的向心加速度比月球繞地球運行的向心加速度大

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【題目】如圖所示,在直角坐標系xoy的第一象限中有兩個全等的直角三角形區(qū)域,充滿了方向均垂直紙面向里的勻強磁場,區(qū)域的磁感應(yīng)強度大小為B0,區(qū)域的磁感應(yīng)強度大小可調(diào), C點坐標為(4L,3L),M點為OC的中點。質(zhì)量為m帶電量為-q的粒子從C點以平行于y軸方向射入磁場中,速度大小為,不計粒子所受重力,粒子運動軌跡與磁場區(qū)域相切時認為粒子能再次進入磁場。

(1)若粒子無法進入?yún)^(qū)域中,求區(qū)域磁感應(yīng)強度大小范圍;

(2)若粒子恰好不能從AC邊射出,求區(qū)域磁感應(yīng)強度大;

(3)若粒子能到達M點,求區(qū)域磁場的磁感應(yīng)強度大小的所有可能值。

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【題目】2016年10月17日7時30分,搭載兩名航天員的“神舟十一號”載人飛船由“長征五號”運載火箭成功發(fā)射升空,10月19日凌晨,“神舟十一號”飛船與“天宮二號”自動交會對接成功!吧裰凼枴迸c“天宮一號”對接時,軌道高度是343公里,而“神舟十一號”和“天宮二號”對接時的軌道高度是393公里,這與未來空間站的軌道高度基本相同。根據(jù)以上信息,判斷下列說法正確的是

A“天宮一號”的動能比“天宮二號”的動能大

B“天宮一號”的周期比“天宮二號”的周期小

C“神舟十一號”飛船的環(huán)繞速度大于第一宇宙速度

D“神舟十一號”飛船必須在“天宮二號”的軌道上,再加速實現(xiàn)對接

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A. 小球受力個數(shù)不變

B. 小球立即向左運動,且a=8 m/s2

C. 小球立即向左運動,且a=10 m/s2

D. 若剪斷的是彈簧,則剪斷瞬間小球加速度為零

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A.圖示位置穿過線框的磁通量為零

B.線框中產(chǎn)生交變電壓的有效值為V

C.變壓器原、副線圈匝數(shù)之比為25:11

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(1)第一次實驗測量時,發(fā)現(xiàn)傳感器的示數(shù)已經(jīng)很大了但仍沒有拉斷細線,他們分析發(fā)現(xiàn)選擇細線的長度不合適,應(yīng)當將細線長度____________(加長縮短”)。

(2)正確調(diào)整后進行第二次實驗,豎直向下拉光滑小環(huán),逐漸增大拉力,當觀察到傳感器示數(shù)為F時細線被拉斷.

(3)該興趣小組要想得到尼龍線的最大拉力,還需要測量的物理量(并寫出相應(yīng)的符號)__________。

(4)寫出計算承受最大拉力的表達式Fm=___________。

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