【題目】如圖所示，光滑絕緣的半圓形圓弧軌道ACD，固定在豎直面內(nèi)，軌道處在垂直于軌道平面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，半圓弧的直徑AD水平，因弧的半徑為R，勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，在A端由靜止釋放一個(gè)帶正電荷質(zhì)量為m的金屬小球甲，結(jié)果小球甲連續(xù)兩次通過(guò)軌道最低點(diǎn)C時(shí)，對(duì)軌道的壓力差為ΔF，小球運(yùn)動(dòng)過(guò)程始終不脫離軌道，重力加速度為g.求：

（1）小球甲經(jīng)過(guò)軌道最低點(diǎn)C時(shí)的速度大��；

（2）小球甲所帶的電量；

（3）若在圓弧軌道的最低點(diǎn)C放一個(gè)與小球甲完全相同的不帶電的金屬小球乙，讓小球甲仍由軌道的A端由靜止釋放，則甲球與乙球發(fā)生彈性碰撞后的一瞬間，乙球?qū)壍赖膲毫?/span>.（不計(jì)兩球間靜電力的作用）

【答案】（1）（2）（3）3mg-，方向豎直向下

【解析】（1）由于小球甲在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，只有重力做功，因此機(jī)械能守恒，運(yùn)動(dòng)到C點(diǎn)時(shí)，

mgR=mvC2

求得

（2）小球甲第一次通過(guò)C點(diǎn)時(shí).

第二次通過(guò)C點(diǎn)時(shí)

由題意知ΔF=F2-F1

求得

（3）因?yàn)榧浊蚺c乙球在最低點(diǎn)發(fā)生的是彈性碰撞，則

mvc=mv甲+ mv乙

求得v甲=0，v乙= vc

設(shè)碰撞后的一瞬間，軌道對(duì)乙的支持力大小為F乙，方向經(jīng)直向上，則

求得F乙=3mg-

根據(jù)牛頓第三定律可知，此時(shí)球乙對(duì)軌道的壓力大小為3mg-，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】（1）在“利用沙擺描繪振動(dòng)圖象”的實(shí)驗(yàn)中，將細(xì)沙倒在漏斗中，當(dāng)細(xì)沙漏出的同時(shí)，讓沙擺擺動(dòng)起來(lái)，一段時(shí)間后，形成的長(zhǎng)條形沙堆如圖1所示：兩邊高且粗，中間低且細(xì)。

①如果在沙擺擺動(dòng)的同時(shí)勻速拉動(dòng)下方紙板（紙板上的虛線O1O2位于沙漏靜止時(shí)的正下方），則一段時(shí)間后，形成如圖2所示的曲線沙堆。分析可知，曲線沙堆在與虛線O1O2 垂直距離__________（選填“近”或“遠(yuǎn)”）的位置低且細(xì)。

②圖3為圖2中紙板上曲線沙堆的俯視圖，沿沙擺振動(dòng)方向建立x軸，沿O1O2方向建立t軸，就利用沙堆曲線得到了沙擺的振動(dòng)圖象。請(qǐng)說(shuō)明為什么要?jiǎng)蛩倮瓌?dòng)下方紙板。

_____________________________________________________________________________

（2）用如圖4所示的裝置驗(yàn)證牛頓第二定律。

①除了圖4中所給器材以及交流電源和導(dǎo)線外，在下列器材中，還必須使用的兩種器材是____________（選填正確選項(xiàng)的字母）。

A．秒表

B．天平（含砝碼）

C．彈簧測(cè)力計(jì)

D．刻度尺

②實(shí)驗(yàn)前平衡小車(chē)與木板間摩擦力的做法是：把實(shí)驗(yàn)器材安裝好，先不掛重物，將小車(chē)放在木板上，后面固定一條紙帶，紙帶穿過(guò)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器。用墊塊把木板一端墊高，接通打點(diǎn)計(jì)時(shí)器，讓小車(chē)以一定初速度沿木板向下運(yùn)動(dòng)，并不斷調(diào)節(jié)木板的傾斜度，直到小車(chē)拖動(dòng)紙帶沿木板做_______運(yùn)動(dòng)。

③為使砂桶和砂的總重力在數(shù)值上近似等于小車(chē)運(yùn)動(dòng)時(shí)受到的拉力，需滿(mǎn)足的條件是砂桶及砂的總質(zhì)量_____小車(chē)的總質(zhì)量。(選填“遠(yuǎn)大于”“遠(yuǎn)小于”或“近似等于”)

④實(shí)驗(yàn)中打出的一條紙帶的一部分如圖５所示。紙帶上標(biāo)出了連續(xù)的3個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)A、B、C，相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)之間還有4個(gè)點(diǎn)沒(méi)有標(biāo)出。打點(diǎn)計(jì)時(shí)器接在頻率為50Hz的交流電源上。則打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打B點(diǎn)時(shí)，小車(chē)的速度vB=__________m/s。多測(cè)幾個(gè)點(diǎn)的速度做出v-t圖像，就可以算出小車(chē)的加速度。

⑤為研究加速度和力的關(guān)系，要保證______________的總質(zhì)量不變，改變砂桶內(nèi)砂的質(zhì)量，重復(fù)做幾次實(shí)驗(yàn)，通過(guò)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)來(lái)研究加速度和力的關(guān)系。

⑥在研究加速度與質(zhì)量的關(guān)系時(shí)，要保證的砂和砂桶的質(zhì)量不變。若砂和砂桶的質(zhì)量m與小車(chē)的總質(zhì)量M間的關(guān)系不滿(mǎn)足第③問(wèn)中的條件，由實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)作出a和的圖線，則圖線應(yīng)如圖6中的__________所示（選填正確選項(xiàng)的字母）。

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示的xoy平面內(nèi)，以（0，R）為圓心，R為半徑的圓形區(qū)域內(nèi)有垂直于xoy平面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)（用B1表示，大小未知）；x軸下方有一直線MN，MN與x軸相距為），x軸與直線MN間區(qū)域有平行于y軸的勻強(qiáng)電場(chǎng)，電場(chǎng)強(qiáng)度大小為E；在MN的下方有矩形區(qū)域的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B2，磁場(chǎng)方向垂直于xOy平面向外。電子a、b以平行于x軸的速度v0分別正對(duì)點(diǎn)、A（0，2R）點(diǎn)射入圓形磁場(chǎng)，偏轉(zhuǎn)后都經(jīng)過(guò)原點(diǎn)O進(jìn)入x軸下方的電場(chǎng)。已知電子質(zhì)量為m，電荷量為e， ，不計(jì)電子重力。

（1）求磁感應(yīng)強(qiáng)度B1的大小；

（2）若電場(chǎng)沿y軸負(fù)方向，欲使電子a不能到達(dá)MN，求的最小值；

（3）若電場(chǎng)沿y軸正方向， ，欲使電子b能到達(dá)x軸上且距原點(diǎn)O距離最遠(yuǎn)，求矩形磁場(chǎng)區(qū)域的最小面積。

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】脈沖星的本質(zhì)是中子星，具有在地面實(shí)驗(yàn)室無(wú)法實(shí)現(xiàn)的極端物理性質(zhì)，是理想的天體物理實(shí)驗(yàn)室，對(duì)齊進(jìn)行研究，有希望得到許多重大物理學(xué)問(wèn)題的答案，譬如：脈沖星的自轉(zhuǎn)周期極其穩(wěn)定，準(zhǔn)確的時(shí)鐘信號(hào)為引力波探測(cè)、航天器導(dǎo)航等重大科學(xué)及技術(shù)應(yīng)用提供了理想工具。2017年8月我國(guó)FAST天文望遠(yuǎn)鏡首次發(fā)現(xiàn)兩顆太空脈沖星；其中一顆星的自轉(zhuǎn)周期為T（實(shí)際測(cè)量為1.83s，距離地球1.6萬(wàn)光年），假設(shè)該星球恰好能維持自轉(zhuǎn)不瓦解；地球可視為球體，其自轉(zhuǎn)周期為T0；同一物體在地球赤道上用彈簧秤測(cè)得重力為兩極處的0.9倍，已知萬(wàn)有引力常量為G，則該脈沖星的平均密度ρ及其與地球的平均密度之比正確的是

A. B. C. D.

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】下列說(shuō)法中正確的是____________。

A．真空中的光速在不同的慣性參考系中都是相同的，與光源的運(yùn)動(dòng)和觀察者的運(yùn)動(dòng)無(wú)關(guān)

B．用超聲波被血流反射回來(lái)其頻率發(fā)生變化的特點(diǎn)可測(cè)血流速度，這是利用多普勒效率

C．在雙縫干涉實(shí)驗(yàn)中，用紅光代替黃光作為入射光可減小干涉條紋的間距

D．拍攝玻璃櫥窗內(nèi)的物品時(shí)，往往在鏡頭前加裝一個(gè)偏振片以減弱玻璃反射光的影響

E．麥克斯韋第一次用實(shí)驗(yàn)證實(shí)了電磁波的存在

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，圖中兩條平行虛線間存有勻強(qiáng)磁場(chǎng)，虛線間的距離為2L，磁場(chǎng)方向垂直紙面向里.abcd是位于紙面內(nèi)的梯形閉合線圈，ad與bc間的距離為2L且均與ab相互垂直，ad邊長(zhǎng)為2L，bc邊長(zhǎng)為3L，t=0時(shí)刻，c點(diǎn)與磁場(chǎng)區(qū)域左邊界重合現(xiàn)使線圈以恒定的速度沿垂直于磁場(chǎng)區(qū)域邊界的方向穿過(guò)磁場(chǎng)區(qū)域，取a→b→c→d→a方向的感應(yīng)電流為正，則在線圈穿過(guò)磁場(chǎng)區(qū)域的過(guò)程中，線圈中感應(yīng)電流I及ab間電勢(shì)差Uab隨位移x變化的關(guān)系圖線可能是

A. B.

C. D.

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，AOB是截面為扇形的玻璃磚的橫截面圖，其頂角θ=76°，今有一細(xì)束單色光在橫截面內(nèi)從OA邊上的點(diǎn)E沿垂直于OA的方向射入玻璃磚，光線直接到達(dá)AB面且恰好未從AB面射出．已知OE=OA，cos 53°=0.6.

試求：

①玻璃磚的折射率n；

②光線第一次從OB射出時(shí)折射角的正弦值．

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】臺(tái)球是一項(xiàng)深受人們喜愛(ài)的休閑運(yùn)動(dòng)，美式臺(tái)球中共由大小相同的1個(gè)白球（母球）15個(gè)花球（色球）組成，又稱(chēng)花式臺(tái)球。如圖在某次擊球過(guò)程中，白球以3m/s的速度向右運(yùn)動(dòng)與靜止的黑球發(fā)生正碰，假設(shè)白球與黑球質(zhì)量相等，碰撞中沒(méi)有機(jī)械能損失，將臺(tái)球視為質(zhì)點(diǎn)，通過(guò)計(jì)算得到兩球碰撞后的運(yùn)動(dòng)情況為：

A. 白球靜止，黑球以3m/s的速度向右運(yùn)動(dòng)

B. 黑球靜止，白球以3m/s的速度反彈向左運(yùn)動(dòng)

C. 白球和黑球都以下1.5m/s的速度向右運(yùn)動(dòng)

D. 白球以3m/s的速度反彈向左運(yùn)動(dòng)，黑球以3m/s的速度向右運(yùn)動(dòng)

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】2018年我國(guó)將實(shí)施探月工程第三期任務(wù)，將發(fā)射嫦娥五號(hào)月球探測(cè)器，她是我國(guó)首個(gè)能夠在地球以外的其他星體上實(shí)現(xiàn)降落并自動(dòng)返回的探測(cè)器，她將在月球上降落并實(shí)施采集月球樣品的任務(wù)。如圖所示為嫦娥五號(hào)降落月面的過(guò)程示意圖，設(shè)月球半徑為R，假設(shè)“嫦娥五號(hào)”探測(cè)器在距月球表面高度為3R的圓形軌道I上做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，運(yùn)行周期為T，到達(dá)軌道的A點(diǎn)時(shí)點(diǎn)火變軌進(jìn)入橢圓軌道II，到達(dá)軌道的近月點(diǎn)B時(shí)，再次點(diǎn)火進(jìn)入近月軌道III繞月做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，最后將實(shí)施降落月球表面任務(wù)，已知引力常量為G，則下列說(shuō)法正確的是

A. 月球的質(zhì)量可表示為

B. “嫦娥五號(hào)”在A、B點(diǎn)變軌過(guò)程中動(dòng)能均增大

C. “嫦娥五號(hào)”探測(cè)器在軌道III和軌道II上的周期均小于T

D. “嫦娥五號(hào)”探測(cè)器從遠(yuǎn)月點(diǎn)A向近月點(diǎn)B運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中，速度變小

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