(13分)如圖所示,邊長為L的正方形導線框abcd,質量為m、電阻為R,垂直紙面向外的勻強磁場區域寬度為H(H>L),磁感應強度為B. 線框豎直上拋,線框ab邊向上離開磁場時的速率是進入磁場時速率的一半,線框離開磁場后繼續上升一段高度,然后落下并勻速進入磁場.不計空氣阻力,整個運動過程中線框不轉動.求線框向上![]()
(1)ab邊離開磁場時的速率;
(2)通過磁場過程中安培力所做的功;
(3)完全進入磁場過程中所通過橫截面的電荷量.
(1)
(2)
(3)![]()
解析試題分析:(1)線框落下并勻速進入磁場時合力為零,則
………………………………………………1分
………………………………………………1分
解得:
………………………………………………1分
因為從線框向上離開磁場到再次進入磁場的過程中合外力做功為零,所以ab邊離開磁場時的速率
與線框勻速進入磁場時的速率
相等。即
………………………………………………1分
(2)此過程中由動能定理有
…………………………2分
…………………………………2分
(3)
………………………………………………1分
………………………………………………1分
…………………………………………1分
……………………………………………1分
由以上幾式解得:
……………………………………………1分
考點:考查了導體切割磁感線運動
科目:高中物理 來源: 題型:單選題
起重機將質量為500kg的物體由靜止豎直向上吊起2m高,此時物體的速度大小為1m/s,如果g取10m/s2,則
| A.起重機對物體做功250J |
| B.起重機對物體做功 |
| C.物體受到的合力對它做功250J |
| D.物體受到的合力對它做功 |
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科目:高中物理 來源: 題型:計算題
如下圖是阿毛同學的漫畫中出現的裝置,描述了一個“吃貨”用來做“糖炒栗子”的“萌”事兒:將板栗在地面小平臺上以一定的初速經兩個四分之一圓弧銜接而成的軌道,從最高點P飛出進入炒鍋內,利用來回運動使其均勻受熱。我們用質量為m的小滑塊代替栗子,借這套裝置來研究一些物理問題。設大小兩個四分之一圓弧半徑為2R和R,小平臺和圓弧均光滑。將過鍋底的縱截面看作是兩個斜面AB、CD和一段光滑圓弧BC組成,滑塊與斜面間的動摩擦因數為0.25,且不隨溫度變化。兩斜面傾角均為
,AB=CD=2R,A、D等高,D端固定一小擋板,碰撞不損失機械能。滑塊的運動始終在包括鍋底最低點的豎直平面內,重力加速度為g.![]()
(1)如果滑塊恰好能經P點飛出,為了使滑塊恰好沿AB斜面進入鍋內,應調節鍋底支架高度使斜面的A、D點離地高為多少?
(2)接(1)問,試通過計算用文字描述滑塊的運動過程。
(3)對滑塊的不同初速度,求其通過最高點P和小圓弧最低點Q時受壓力之差的最小
值。
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科目:高中物理 來源: 題型:計算題
(22分)如圖所示,在x軸下方的區域內存在方向與y軸相同的勻強電場,電場強度為E.在x軸上方以原點O為圓心、半徑為R的半圓形區域內存在勻強磁場,磁場的方向垂直于xy平面并指向紙面外,磁感應強度為B.y軸下方的A點與O點的距離為d,一質量為m、電荷量為q的帶正電粒子從A點由靜止釋放,經電場加速后從O點射入磁場.不計粒子的重力作用.![]()
(1)求粒子在磁場中運動的軌道半徑r.
(2)要使粒子進入磁場之后不再經過x軸,電場強度需大于或等于某個值E0,求E0.
(3)若電場強度E等于第(2)問E0的
,求粒子經過x軸時的位置.
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科目:高中物理 來源: 題型:計算題
如圖所示,一對帶電平行金屬板A、B與豎直方向成30°角放置.B板中心有一小孔正好位于平面直角坐標系 xOy上的O點,y軸沿豎直方向.一比荷為1.0×105C/kg的帶正電粒子P從A板中心O′處靜止釋放后沿
做勻加速直線運動,以速度vo=104m/s,方向與x軸正方向夾30°角從O點進入勻強電場,電場僅分布在
軸的下方,場強大
V/m,方向與x軸正方向成60°角斜向上,粒子的重力不計.試求:![]()
(1)AB兩板間的電勢差
:
(2)粒子P離開電場時的坐標;
(3)若在P進入電場的同時,在電場中適當的位置由靜止釋放另一與P完全相同的帶電粒子Q,可使兩粒子在離開電場前相遇.求所有滿足條件的釋放點的集合(不計兩粒子之間的相互作用力).
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科目:高中物理 來源: 題型:計算題
浙江衛視六頻道《我老爸最棒》欄目中有一項人體飛鏢項目,該運動簡化模型如圖所示。某次運動中,手握飛鏢的小孩用不可伸長的細繩系于天花板下,在A處被其父親沿垂直細繩方向推出,擺至最低處B時小孩松手,飛鏢依靠慣性飛出擊中豎直放置的圓形靶最低點D點,圓形靶的最高點C與B在同一高度,C、O、D在一條直徑上,A、B、C三處在同一豎直平面內,且BC與圓形靶平面垂直。已知飛鏢質量m=1kg,BC距離s=8m,靶的半徑R=2m,AB高度差h=0.8m,g取10m/s2。不計空氣阻力,小孩和飛鏢均可視為質點。![]()
(1)求孩子在A處被推出時初速度vo的大小;
(2)若小孩擺至最低處B點時沿BC方向用力推出飛鏢,飛鏢剛好能擊中靶心,求在B處小孩對飛鏢做的功W;
(3)在第(2)小題中,如果飛鏢脫手時沿BC方向速度不變,但由于小孩手臂的水平抖動使其獲得了一個垂直于BC的水平速度v,要讓飛鏢能夠擊中圓形靶,求v的取值范圍。
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科目:高中物理 來源: 題型:計算題
(14分)有可視為質點的木塊由A點以一定的初速度為4m/s水平向右運動,AB的長度為2m,物體和AB間動摩擦因素為μ1=0.1,BC無限長,物體和BC間動摩擦因素為μ2=
, 求:![]()
(1)物體第一次到達B點的速度
(2)通過計算說明最后停在水平面上的位置
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科目:高中物理 來源: 題型:計算題
坐標原點O處有一點狀的放射源,它向xOy平面內的x軸上方各個方向發射α粒子,α粒子的速度大小都是v0,在0<y<d的區域內分布有指向y軸正方向的勻強電場,場強大小為
,其中q與m分別為α粒子的電荷量和質量;在d<y<2d的區域內分布有垂直于xOy平面的勻強磁場.ab為一塊很大的平面感光板,放置于y=2d處,如圖所示.觀察發現此時恰無粒子打到ab板上.(不考慮α粒子的重力)![]()
(1)求α粒子剛進入磁場時的動能;
(2)求磁感應強度B的大小;
(3)將ab板平移到什么位置時所有粒子均能打到板上?并求出此時ab板上被α粒子打中的區域的長度.
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科目:高中物理 來源: 題型:計算題
坐標原點O處有一點狀的放射源,它向xOy平面內的x軸上方各個方向發射α粒子,α粒子的速度大小都是v0,在0<y<d的區域內分布有指向y軸正方向的勻強電場,場強大小為E=
,其中q與m分別為α粒子的電荷量和質量;在d<y<2d的區域內分布有垂直于xOy平面的勻強磁場.ab為一塊很大的平面感光板,放置于y=2d處,如圖所示.觀察發現此時恰無粒子打到ab板上.(不考慮α粒子的重力)![]()
(1)求α粒子剛進入磁場時的動能;
(2)求磁感應強度B的大小;
(3)將ab板平移到什么位置時所有粒子均能打到板上?并求出此時ab板上被α粒子打中的區域的長度.
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