題目列表(包括答案和解析)
如圖所示,在同時存在勻強電場和勻強磁場的空間中取正交坐標系Oxyz(x軸正方向水平向右,y軸正方向豎直向上).勻強磁場方向與Oxy平面平行,且與x軸的夾角為45°,重力加速度為g.
(1)一質(zhì)量為m、電荷量為+q的帶電質(zhì)點沿平行于z軸正方向以速度v0做勻速直線運動,求滿足條件的電場強度的最小值Emin及對應的磁感應強度B;
(2)當同樣的帶電質(zhì)點沿平行于z軸負方向以速度v0通過y軸上的點P(0,h,0)時,改變電場強度大小和方向,同時改變磁感應強度的大小,要使帶點質(zhì)點做勻速圓周運動且能夠經(jīng)過x軸,問電場強度E和磁感應強度B大小各滿足什么條件?
(09年湖南十二校聯(lián)考)(13分)如圖所示,在同時存在勻強電場和勻強磁場的空間中取正交坐標系Oxyz(x軸正方向水平向右,y軸正方向豎直向上)。勻強磁場方向與Oxy平面平行,且與x軸的夾角為,重力加速度為g。
(1)一質(zhì)量為m、電荷量為的帶電質(zhì)點沿平行于z軸正方向以速度v0做勻速直線運動,求滿足條件的電場強度的最小值及對應的磁感應強度;
(2)當同樣的帶電質(zhì)點沿平行于z軸負方向以速度v0通過y軸上的點時,改變電場強度大小和方向,同時改變磁感應強度的大小,要使帶點質(zhì)點做勻速圓周運動且能夠經(jīng)過x軸,問電場強度E和磁感應強度B大小各滿足什么條件?
如圖所示,在同時存在勻強電場和勻強磁場的空間中取正交坐標系Oxyz(x軸正方向水平向右,y軸正方向豎直向上)。勻強磁場方向與Oxy平面平行,且與x軸的夾角為,重力加速度為g。
1.一質(zhì)量為m、電荷量為的帶電質(zhì)點沿平行于z軸正方向以速度v0做勻速直線運動,求滿足條件的電場強度的最小值及對應的磁感應強度;
2.在滿足(1)的條件下,當帶電質(zhì)點通過y軸上的點時,撤去勻強磁場,求帶電質(zhì)點落在Oxz平面內(nèi)的位置;
3.當帶電質(zhì)點沿平行于z軸負方向以速度v0通過y軸上的點時,改變電場強度大小和方向,同時改變磁感應強度的大小,要使帶點質(zhì)點做勻速圓周運動且能夠經(jīng)過x軸,問電場強度E和磁感應強度B大小滿足什么條件?
如圖所示,在同時存在勻強電場和勻強磁場的空間中取正交坐標系Oxyz(x軸正方向水平向右,y軸正方向豎直向上)。勻強磁場方向與Oxy平面平行,且與x軸的夾角為,重力加速度為g。
1.一質(zhì)量為m、電荷量為的帶電質(zhì)點沿平行于z軸正方向以速度v0做勻速直線運動,求滿足條件的電場強度的最小值及對應的磁感應強度;
2.在滿足(1)的條件下,當帶電質(zhì)點通過y軸上的點時,撤去勻強磁場,求帶電質(zhì)點落在Oxz平面內(nèi)的位置;
3.當帶電質(zhì)點沿平行于z軸負方向以速度v0通過y軸上的點時,改變電場強度大小和方向,同時改變磁感應強度的大小,要使帶點質(zhì)點做勻速圓周運動且能夠經(jīng)過x軸,問電場強度E和磁感應強度B大小滿足什么條件?
1.BCD 2.C 3.A 4.BCD 5.D 6.C 7.C 8.D 9.B 10.B 11.C 12.D
13.AD 14.C 15.
16.13.55mm ;
17.a(chǎn) = (s2-2s1) / T2 或 a = (s3-2s2+ s1) / T2 或a = (s3-s2-s1) / 2T2;
vc = (s3-s1) / 2T 。
18.(1)如答圖1; (2)0~6.4; (3)。
19.解:(1)萬有引力提供向心力
求出
(2)月球表面萬有引力等于重力
求出
(3)根據(jù)
求出
20. (1)正確。
ab桿在正中間時,外電阻最大,Rm=0.15,r=0.1,
∴
(2)錯誤。
線框MNPQ的電功率P就是電源輸出功率,當R=r時,P最大,而ab桿在正中間位置的兩側某處,均有R=r。
所以,線框MNPQ的電功率P先變大、后變小、再變大、再變小。
21. (1)把人和木箱作為整體,根據(jù)牛頓第二定律
(2分)
得: (2分)
(2)要使木箱能獲得的最大加速度,則人與地面間的摩擦力達到最大值。
把人和木箱作為整體,根據(jù)牛頓第二定律
(3分)
得: (2分)
(3)要使木箱由坡底運送到坡頂,人推木箱的時間最短,則人推木箱必須使木箱以最大加速度向上運行,作用一段時間后,人撤去外力,木箱向上做減速運動,到達坡頂速度恰好為零.
設人撤去外力時,木箱的速度為,
木箱向上做減速運動的加速度: (2分)
對木箱運動全過程有: (2分)
人推木箱最短時間為: (1分)
聯(lián)立解得: (1分)
(若只考慮一直用最大加速度推至頂部,給2分)
22. (1)如圖所示,帶電質(zhì)點受到重力mg(大小及方向均已知)、洛倫茲力qv0B(方向已知)、電場力qE(大小及方向均未知)的作用做勻速直線運動。根據(jù)力三角形知識分析可知:當電場力方向與磁場方向相同時,場強有最小值。根據(jù)物體的平衡規(guī)律有
(1分)
(1分)
解得 (1分)
(1分)
(2)如圖所示,撤去磁場后,帶電質(zhì)點受到重力和電場力qEmin作用,其合力沿PM方向并與v0方向垂直,大小等于=,故帶電質(zhì)點在與Oxz平面成角的平面內(nèi)作類平拋運動。
由牛頓第二定律
解得 (1分)
設經(jīng)時間t到達Oxz平面內(nèi)的點N(x,y,z),由運動的分解可得
沿v0方向 (1分)
沿PM方向 (1分)
又 (1分)
(1分)
聯(lián)立解得 (2分)
則帶電質(zhì)點落在N(,0,)點 (1分)
(或帶電質(zhì)點落在Oxz平面內(nèi),,的位置)
(3)當電場力和重力平衡時,帶點質(zhì)點才能只受洛倫茲力作用做勻速圓周運動
則有: (1分)
得: (1分)
要使帶點質(zhì)點經(jīng)過x軸,圓周的直徑為 (1分)
根據(jù)
得 (1分)
23.(17分)(1)設A在C板上滑動時,B相對于C板不動,據(jù)題意對B、C分析有:
μmg=2ma,得, ( 1分)
又B最大的加速度為由于am>a,所以B相對于C不滑動而一起向右做勻加速運動,則。 ( 2分)
(2)若物塊A剛好與物塊B發(fā)生碰撞,則A相對于C運動到B所在處時,A、B的速度大小相等,因為B與木板C的速度相等,所以此時三者的速度均相同,設為v1,由動量守恒定律得:
mv0=3mv1 ① ( 2分)
在此過程中,設木板C運動的路程為s1,則A運動的路程為s1+L,如圖所示,由動能定理得
對B、C系統(tǒng)有 ② ( 2分)
對A有 ③ (2分)
聯(lián)立①、②、③解得:,欲使A與B發(fā)生碰撞,須滿足
( 2分)
設B剛好不滑離木板C,此時三者的共同速度為v2,同理得
mv0=3mv2 ④ (2分)
在此過程中,A、B、C系統(tǒng)克服滑動摩擦力做功,減少的機械能轉(zhuǎn)化為系統(tǒng)的內(nèi)能,由能的轉(zhuǎn)化和守恒得 ⑤ ( 2分)
聯(lián)立④、⑤解得
綜上所述,使物塊A能與B發(fā)生碰撞,而B又不滑離C,則物塊A的初速度v0應滿足
。 (2分)
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