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【題目】如圖所示,在x軸上方存在垂直紙面向里的勻強磁場,磁感應強度大小為B,在x軸上的S點由一粒子發射源,不定時的發射沿與x軸負方向成30°角的質量為m電荷量為-q的粒子a和沿與x軸正方向成60°角的質量也為m、電荷量為+q的粒子b。已知粒子a的速度為,粒子b的速度為,忽略兩粒子的重力以及兩粒子間的相互作用,求:

1)要使兩粒子在磁場中發生碰撞,則兩粒子釋放的時間間隔

2)如果兩粒子在磁場中不相碰,則兩粒子進入磁場后第一次經過x軸時兩點之間的距離。

【答案】12

【解析】1)如圖所示,假設兩粒子在磁場中的P點發生碰撞,兩粒子在勻強磁場中做勻速圓周運動,軌跡如圖所示

a粒子做圓周運動的半徑為r,則b粒子做圓周運動的半徑為r

根據幾何關系可得ab粒子在圓心相距為2r

圓弧SPa粒子圓周上對應的圓心角為1200

圓弧SPb粒子圓周上對應的圓心角為600

兩粒子運動周期相同,故要使兩粒子相碰,釋放的時間間隔應為

2)兩粒子在勻強磁場中做勻速圓周運動

根據洛倫茲力提供向心力有

粒子a做圓周運動對應的圓心角,對應的弦SM=2rsin300

粒子b做圓周運動對應的圓心角,對應的弦SN=2rsin600

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練習冊系列答案
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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖甲所示,一質量為 m=1kg 的物體在水平拉力 F 的作用下沿水平面做勻速直線運動,從某時刻開始,拉力 F 隨時間均勻減小,物體受到的摩擦力隨時間變化的規律如圖乙所示.則下列關于物體運動的說法中正確的是(

A. t=1s時物體開始做勻減速運動

B. t=3st=5s時間內中,摩擦力對物體不做功

C. 物體與接觸面間的動摩擦因數為0.2

D. t=2s時物體的加速度大小為2m/s2

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示ABC是一條由傾斜軌道AB和水平軌道BC組成的絕緣軌道,固定在桌面上,其中AB軌道的傾角θ=27°,水平軌道的長度L=0.8m,一質量m=3.2×10-2kg電荷量q=—1.0×10-2C的可視為質點的滑塊以初速度v0=3m/s沿軌道上p點恰好勻速滑下C點飛出后落在水平地面上的M點上,已知滑塊與兩軌道間的動摩擦因數相同,sin27°=0.45cos27°=0.90g=10m/s2

1)求滑塊與軌道之間的動摩擦因數;

2)求滑塊從B點運動到C點所用的時間;

3)現在BECF之間的區域加上勻強電場,方向垂直 水平軌道,仍將滑塊以初速度v0=3m/s沿軌道上P點滑下,發現從C點飛出后落在水平地面的N點上,M點處在N點到C點水平距離的中點上,求勻強電場的電場強度的大小和方向。

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,在探究彈性勢能表達式時,在離地面高度為h的光滑水平桌面上,沿著與桌子邊緣垂直的方向放置一輕質彈簧,其左端固定,右端與質量為m的一小鋼球接觸,當彈簧處于自然長度時,鋼球恰好在桌子邊緣.讓小鋼球向左壓縮彈簧一段距離后由靜止釋放,使鋼球沿水平方向射出桌面,并落到水平地面上,鋼球水平位移記為s.

(1)依據能的轉化與守恒思想,小球平拋時具有的初動能_____小球釋放前彈簧儲存的彈性勢能(選填大于”、“小于等于”).

(2)若增大彈簧的壓縮量,小球飛行的水平距離將變大,請你推導出彈簧彈性勢能Ep與小鋼球質量m、桌面離地高度h、水平距離s、重力加速度g的關系式:_____

(3)圖2為一張印有小方格的紙,記錄著實驗中鋼球的某次運動軌跡,圖中a、b、c、d四點為小球平拋時經過的四個位置.則小球平拋初速度的計算式為:v0=_____(用L、g表示).如果小方格的邊長L=20cm,計算v0=_____m/s(取g=10m/s2).

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】在一個水平面上建立x軸,在過原點O垂直于x軸的平面的右側空間有一個勻強電場,場強大小E=6×105 N/C,方向與x軸正方向相同,在O處放一個質量m=10g帶負電荷的絕緣小物塊,其帶電量q=5×10-8 C.小物塊與水平面間的動摩擦因數μ=0.2,沿x軸正方向給物塊一個初速度v0=2m/s,如圖所示.試求:

1)小物塊沿x軸正方向運動離O點的最遠距離;

2)小物塊最終停止時的位置.

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】某物體以30m/s的初速度豎直上拋,不計空氣阻力,g10m/s25s內物體的( )

A. 路程為60m

B. 移大小為25m,方向向上

C. 速度改變量的大小為10m/s

D. 平均速度大小為13m/s,方向向上

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】某山洞內安裝有如圖所示的照明裝置不可伸長的輕質細繩的兩端分 別固定在洞頂上的 a 點和 b 點,在繩上 O 點系一燈泡,且 Oa 段保持水平,Ob 段與豎直方向成一定夾角現對燈泡施加一個水平向右的拉力(O 點位置始終不 ,使燈泡緩慢向右移動一小段距離的過程中,下列說法正確的是(

A. Oa 上的拉力不斷增大 B. Oa 上的拉力可能不變

C. Ob 上的拉力一定不變 D. Ob 上的拉力可能增大

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】某同學做探究求合力的方法的實驗,用彈簧測力計拉細繩套時,測力計總與木板平行,實驗主要步驟如下:

A.在桌面上放一塊方木板,在方木板上鋪一張白紙,用圖釘把白紙釘在方木板上;

B.用圖釘把橡皮條的一端固定在白紙(板)上的A點,在橡皮條的另一端栓上兩條細繩,細繩的另一端系上繩套;

C.將兩個彈簧測力計通過細繩互成角度地拉橡皮條,使細繩與橡皮條的結點達到某一位置O,記下O點的位置和兩細繩的方向,并讀出兩個彈簧測力計的示數;

D.按選好的標度,用鉛筆和刻度尺作出兩個彈簧測力計的拉力F1F2的圖示,并用平行四邊形定則作出合力F

E.用一個彈簧測力計,通過細繩套拉橡皮條使其伸長,讀出彈簧測力計的示數,按同一標度作出這個力F的圖示;

F.比較F′與F的大小和方向。

上述步驟中:

1)有重要遺漏內容的步驟序號是_____;遺漏內容是_______________________________

2)若他將遺漏內容補上后,如圖甲所示,是他利用坐標紙記下的橡皮條結點位置O點及兩彈簧測力計拉力的大小,請根據平行四邊形定則在圖甲中作出F1F2的合力示意圖,并用F′表示此力________

3)圖乙是甲和乙兩位同學分別做以上實驗時得到的結果,其中________(填AB)比較符合實驗事實(力F是只用一個彈簧測力計拉時的示意圖)。

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,半徑為R=m的半球形陶罐,固定在可以繞豎直軸旋轉的水平轉臺上,轉臺轉軸與過陶罐球心O的對稱軸OO′重合。轉臺以一定角速度ω勻速旋轉,一質量為m的小物塊落入陶罐內,經過一段時間后,小物塊隨陶罐一起轉動且相對罐壁靜止,它和口點的連線與OO′之間的夾角θ45,已知重力加速度大小為g=10m/s,小物塊與陶罐之間的最大靜摩擦力大小為。(計算結果含有根式的保留根式)

(1)若小物塊受到的摩擦力恰好為零,求此時的角速度

(2)若小物塊一直相對陶罐靜止,求陶罐旋轉的角速度的最大值和最小值。

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