【題目】如圖,光滑水平桌面上有一個矩形區(qū)域abcd,bc長度為2L,cd長度為1.5L,e、f分別為ad、bc的中點。efcd區(qū)域存在豎直向下的勻強磁場,磁感應強度為B;質(zhì)量為m、電荷量為+q的絕緣小球A靜止在磁場中f點。abfe區(qū)域存在沿bf方向的勻強電場,電場強度為;質(zhì)量為km的不帶電絕緣小球P,以大小為的初速度沿bf方向運動。P與A發(fā)生彈性碰撞,A的電量保持不變,P、A均可視為質(zhì)點。
(1)若A從ed邊離開磁場,求k的最大值;
(2)若A從ed邊中點離開磁場,求k的可能值和A在磁場中運動的最長時間。
【答案】(1)1(2)或 ;A球在磁場中運動的最長時間
【解析】
(1)令P初速度,設P、A碰后的速度分別為vP和vA,
由動量守恒定律:
由機械能守恒定律:
可得:,可知k值越大,vA越大;
設A在磁場中運動軌跡半徑為R, 由牛頓第二定律:
可得:,可知vA越大,R越大;即,k值越大,R越大;
如圖1,當A的軌跡與cd相切時,R為最大值,
可得:,求得k的最大值為
(2)令z點為ed邊的中點,分類討論如下:
(I)A球在磁場中偏轉(zhuǎn)一次從z點就離開磁場,如圖2有
解得: 可得:
(II)由圖可知A球能從z點離開磁場要滿足,則A球在磁場中還可能經(jīng)歷一次半圓運動后回到電場,再被電場加速后又進入磁場,最終從z點離開。令電場強度;如圖3和如圖4,由幾何關(guān)系有:
解得:或
可得:或
當時,,由于
當時,,由于
此類情形取符合題意要求,即
綜合(I)、(II)可得A球能從z點離開的k的可能值為: 或
A球在磁場中運動周期為
當k=時,如圖4,A球在磁場中運動的最長時間
科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】某同學要測量某圓柱體電阻R的電阻率ρ.
(1)用游標卡尺和螺旋測微器分別測量其長度和直徑,如圖所示,則其長度L=______cm,直徑d=______mm.
(2)該同學先用如圖所示的指針式多用電表粗測其電阻.他將紅黑表筆分別插入“+”、“-”插孔中,將選擇開關(guān)置于“×l”檔位置,然后______;直至指針指在“0Ω”處繼續(xù)實驗.
(3)歐姆表粗測電阻約為5Ω現(xiàn)要進一步精確測量其阻值,實驗室提供了下列可選用的器材:
A.電壓表量程,內(nèi)阻約
B.電壓表量程,內(nèi)阻約
C.電流表量程,內(nèi)阻約
D.電流表量程,內(nèi)阻約
E.滑動變阻器
F.滑動變阻器
G.電源電動勢為及開關(guān)和導線若干
該同學從以上器材中選擇合適的器材連接好電路進行測量,則電壓表應選擇______,電流表應選擇______,滑動變阻器應選擇______,選填各器材前的字母。要求在流過金屬絲的電流相同情況下,電源消耗功率最小,并能較準確地測出電阻絲的阻值,實驗電路應選用下圖的______。
(4)利用上所選電路測量,電流表______A電壓表______V
查看答案和解析>>
科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】如圖所示,甲、乙兩種粗糙面不同但高度相同的傳送帶,傾斜于水平地面放置。以同樣恒定速率v向上運動,F(xiàn)將一質(zhì)量為m的小物體(視為質(zhì)點)輕輕放在A處,小物體在甲傳送帶上到達B處時恰好達到傳送帶的速率v;在乙傳送帶上到達離B豎直高度為h的C處時達到傳送帶的速率v。已知B處離地面高度為H,則在物體從A到B的運動過程中( )
A. 兩種傳送帶對小物體做功不相等
B. 將小物體傳送到B處,兩種傳送帶消耗的電能相等
C. 兩種傳送帶與小物體之間的動摩擦因數(shù)乙的大
D. 將小物體傳送到B處,兩種系統(tǒng)產(chǎn)生的熱量相等
查看答案和解析>>
科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】如圖,兩條水平光滑金屬導軌固定在電磁鐵兩磁極之間,導軌兩端a、b斷開,金屬桿L垂直導軌放置。閉合開關(guān)S,下列判斷正確的是
A. 電磁鐵兩磁極之間的磁場方向向下
B. 若給金屬桿向左的初速度,則a點電勢高于b點
C. 若a、b間接導線,向下移動滑片p,則金屬桿向左運動
D. 若a、b間接直流電源,a接正極、b接負極,則金屬桿向左運動
查看答案和解析>>
科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】某興趣小組用如圖甲所示實驗裝置完成探究彈簧彈力和彈簧伸長的關(guān)系后做拓展研究。請根據(jù)如下實驗過程,完成相關(guān)實驗內(nèi)容:
(1)將輕質(zhì)彈簧懸掛于鐵架臺,測得彈簧原長L0;
(2)在彈簧下端拴掛質(zhì)量為m的鉤碼,待系統(tǒng)靜止時,測得彈簧長度L;
(3)當?shù)刂亓铀俣葹?/span>g,彈簧的勁度系數(shù)k=_________(用m、g、L0、L表示);
(4)托起鉤碼使彈簧恢復原長,并由靜止釋放,測得彈簧拉伸的最大長度發(fā)現(xiàn)L1>L于是進一步探究彈簧兩次伸長量x0=L-L0和x=L1-L0之間的關(guān)系;
(5)改變鉤碼個數(shù),重復實驗,得到多組x0、x數(shù)據(jù),作出 x—x0圖象如圖乙所示;
(6)由圖乙可知=_________,該小組換用不同彈簧進行同樣實驗,發(fā)現(xiàn)的值相同。
(7)通過分析,該小組得出了彈簧彈性勢能的表達式:
①步驟(2)中,系統(tǒng)靜止時,鉤碼受力平衡有mg=_________(用k、x0表示);
②步驟(4)中,根據(jù)機械能守恒定律,彈簧被拉伸到同時的彈性勢能△Ep=_________(用m、g、x表示);
③結(jié)合步驟(6),勁度系數(shù)為k的彈簧伸長x時,對應的彈性勢能Ep =_________(用k、x表示)。
查看答案和解析>>
科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】如圖所示,把石塊從高處拋出,初速度大小v0,拋出高度為h,方向與水平方向夾角為(0≤ <90),石塊最終落在水平地面上.不計空氣阻力,下列說法正確的是( 。
A. 對于不同的拋射角,石塊落地的時間相同
B. 對于不同的拋射角,石塊落地時的機械能相同
C. 對于不同的拋射角,石塊落地時的水平射程相同
D. 對于不同的拋射角,石塊落地時重力的功率相同
查看答案和解析>>
科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】甲、乙兩種金屬發(fā)生光電效應時,光電子的最大初動能與入射光頻率間的函數(shù)關(guān)系分別如圖中的Ⅰ、Ⅱ所示.下列判斷正確的是( )
A. Ⅰ與Ⅱ不一定平行
B. 甲金屬的極限頻率大
C. 圖象縱軸截距由入射光強度判定
D. Ⅰ、Ⅱ的斜率是定值,與入射光和金屬材料均無關(guān)系
查看答案和解析>>
科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】某實驗小組采用圖甲所示的裝置“探究動能定理”即探究小車所受合外力做功與小車動能的變化之間的關(guān)系。該小組將細繩一端固定在小車上,另一端繞過定滑輪與力傳感器、重物相連。實驗中,小車在細繩拉力的作用下從靜止開始加速運動,打點計時器在紙帶上記錄小車的運動情況,力傳感器記錄細繩對小車的拉力大小。
(1)實驗中為了把細繩對小車的拉力視為小車的合外力,要完成的一個重要步驟是______________;
(2)若實驗中小車的質(zhì)量沒有遠大于重物的質(zhì)量,對本實驗 ______ 影響(填“有”或“沒有”);
(3)實驗時,下列物理量中必須測量的是______。
A.長木板的長度L B.重物的質(zhì)量m C.小車的總質(zhì)量M
(4)實驗中,力的傳感器的示數(shù)為F,打出的紙帶如圖乙。將打下的第一個點標為O,在紙帶上依次取A、B、C三個計數(shù)點。已知相鄰計數(shù)點間的時間間隔為T,測得A、B、C三點到O點的距離分別為x1、x2、x3。則從打O點到打B點過程中,探究結(jié)果的表達式是:__________________________(用題中所給字母表示)
查看答案和解析>>
科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】一物體從一行星表面某高度處自由下落(不計空氣阻力)。自開始下落計時,得到物體離行星表面高度h隨時間t變化的圖象如圖所示,則
A. 行星表面重力加速度大小為10 m/s2
B. 1 s末物體的速度大小為20 m/s
C. 物體落到行星表面時的速度大小為20 m/s
D. 物體落到行星表面時的速度大小為25 m/s
查看答案和解析>>
湖北省互聯(lián)網(wǎng)違法和不良信息舉報平臺 | 網(wǎng)上有害信息舉報專區(qū) | 電信詐騙舉報專區(qū) | 涉歷史虛無主義有害信息舉報專區(qū) | 涉企侵權(quán)舉報專區(qū)
違法和不良信息舉報電話:027-86699610 舉報郵箱:58377363@163.com