【題目】平面直角坐標系xOy中,第Ⅰ象限存在沿y軸負方向的勻強電場,第Ⅳ象限存在垂直于坐標平面向外的勻強磁場,磁感應強度大小為B.一質量為m、電荷量為q的帶正電的粒子從y軸正半軸上的M點以速度v0垂直于y軸射入電場,經x軸上的N點與x軸正方向成60°角射入磁場,最后從y軸負半軸上的P點與y軸正方向成60°角射出磁場,如圖所示.不計粒子重力,求
(1)粒子在磁場中運動的軌道半徑R;
(2)粒子在磁場中的運動時間t;
(3)勻強電場的場強大小E.
【答案】(1);(2);(3)
【解析】(1)設粒子過N點時的速度為v,根據平拋運動的速度關系
分別過N、P點作速度方向的垂線,相交于Q點,則Q是粒子在磁場中做勻速圓周運動的圓心,根據牛頓第二定律 qvB=
聯立解得軌道半徑 R=
(2)粒子在磁場中做勻速圓周運動的周期
由幾何關系知∠NQP=150°,設粒子在磁場中運動的時間為t2
t2=T
聯立解得
(3)粒子在電場中做類平拋運動,設加速度為a,運動時間為t
由牛頓第二定律:qE=ma
設沿電場方向的分速度為vy,vy=at
粒子在電場中x軸方向做勻速運動,由圖根據粒子在磁場中的運動軌跡可以得出:
粒子在x軸方向的位移:Rsin30°+Rcos30°=v0t
又:vy=v0tan60°
聯立可以解得
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【題目】如圖所示為某海上救援船的機械臂工作的示意圖。機械臂AB、BC由高強度的輕質材料制成,A端固定一個定滑輪,BC可以繞B自由轉動。鋼絲繩的一端穿過C點并固定,另一端纏繞于可以轉動的立柱D上,其質量可以忽略不計。在某次轉移貨物的過程中,機械臂AB始終保持豎直。下列說法正確的是( )
A. 保持BC不動,使AB緩慢伸長,則BC所受的力增大
B. 保持AB不動,緩慢轉動立柱D,使CA變長,則BC所受的力大小保持不變
C. 保持AB不動,使BC緩慢伸長,則BC所受的力增大
D. 保持AB不動,使BC緩慢伸長且逆時針轉動,BC所受的力增大
【答案】BCD
【解析】以結點C為研究的對象,則C點受到繩子的壓力TAC與BC桿的支持力的作用TBC,三角形ABC與點C所受的三個力構成的三角形是相似三角形,根據;
A項:根據,BC不變,AB增大,所以TBC減小,故A錯誤;
B項:根據,AB不變,BC不變,所以TBC不變,故B正確;
C、D項:根據,AB不變,BC增大,所以TBC增大,故C、D正確。
點晴:解決本題關鍵理解使用動態(tài)平衡中的相似三角形的方法條件:其中一個力恒定,另外兩個分力方向都發(fā)生改變。
【題型】null
【結束】
12
【題目】如圖所示,將一輕質彈簧從物體B內部穿過,并將其上端懸掛于天花板,下端系一質量為m1=2.0kg的物體A。平衡時物體A距天花板h=2.4m,在距物體A正上方高為h1=1.8m處由靜止釋放質量為m2=1.0kg的物體B,B下落過程中某時刻與彈簧下端的物體A碰撞(碰撞時間極短)并立即以相同的速度與A運動,兩物體不粘連,且可視為質點,碰撞后兩物體一起向下運動,歷時0.25s第一次到達最低點,(彈簧始終在彈性限度內,不計空氣阻力,g=10m/s2)下列說法正確的是( )
A. 碰撞結束瞬間兩物體的速度大小為2m/s
B. 碰撞結束后兩物體一起向下運動的最大位移大小為0.25m
C. 碰撞結束后兩物體一起向下運動的過程中,兩物體間的平均作用力大小為18N
D. A、B在碰后一起下落的過程中,它們減少的動能等于克服彈簧力所做的功
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【題目】如圖所示,光滑水平面上,質量為m的小球A和質量為 m的小球B通過輕質彈簧相連并處于靜止狀態(tài),彈簧處于自由伸長狀態(tài);質量為m的小球C以初速度v0沿AB連線向右勻速運動,并與小球A發(fā)生彈性正碰.在小球B的右側某位置固定一塊彈性擋板(圖中未畫出),當小球B與擋板發(fā)生正碰后立刻將擋板撤走,不計所有碰撞過程中的機械能損失,彈簧始終處于彈性限度以內,小球B與固定擋板的碰撞時間極短,碰后小球B的速度大小不變,但方向相反,則B與擋板碰后彈簧彈性勢能的最大值Em可能是( 。
A.mv02
B.
C.
D.
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【題目】如圖所示,空間有一垂直紙面的磁感應強度為0.5T的勻強磁場,一質量為0.2kg且足夠長的絕緣木板靜止在光滑水平面上,在木板左端無初速放置一質量為0.1kg、電荷量q=+0.2C的滑塊,滑塊與絕緣木板之間動摩擦因數為0.5,滑塊受到的最大靜摩擦力可認為等于滑動摩擦力。t=0時對木板施加方向水平向左,大小為0.6N恒力,g取10m/s2。則( )
A.木板和滑塊一直做加速度為2m/s2的勻加速運動
B.滑塊開始做加速度減小的變加速運動,最后做速度為10m/s勻速運動
C.木板先做加速度為2m/s2勻加速運動,再做加速度增大的運動,最后做加速度為3m/s2的勻加速運動
D.t=5s后滑塊和木塊有相對運動
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【題目】某研究小組收集了手機中的鋰電池。為測量鋰電池的電動勢E和內阻r,小紅同學設計了如圖甲所示的電路圖,圖中R為電阻箱。根據測量數據作出-圖象,如圖乙所示。(1)若該圖線的斜率為k,縱軸截距為b,則該鋰電池的電動勢E=________,內阻r=______(用k、b表示)。
(2)若考慮電壓表的內阻,從理論上分析,用上述方法測出的數據與真實值比較,測量出的電動勢______,測量出的內阻______(填“偏大”、“偏小”或“不變”)
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【題目】木塊A、B重力分別為50N和70N,它們與水平地面之間的動摩擦因數均為0.2,與A、B相連接的輕彈簧被壓縮了6cm,彈簧的勁度系數為100N/m,系統置于水平地面上靜止不動,F用F=8N的水平向右推力作用在木塊A上,如圖所示,力F作用后
A. 木塊A所受摩擦力大小為10N
B. 木塊A所受摩擦力大小為2N
C. 木塊B所受摩擦力大小為8N
D. 木塊B所受摩擦力大小為14N
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【題目】某同學做“驗證力的平行四邊形定則”的實驗情況如圖甲所示,其中A為固定橡皮條的圖釘,O為橡皮條與細繩的結點,OB和OC為細繩,圖乙是在白紙上根據實驗結果畫出的圖.
(1)如果沒有操作失誤,圖乙中的F與F′兩力中,方向一定沿AO方向的是______.
(2)本實驗采用的科學方法是_____.
A.理想實驗法
B.等效替代法
C.控制變量法
D.建立物理模型法
(3)下列方法中,有助于減小實驗誤差的是_____.
A.盡可能使兩分力的夾角大些
B.盡可能使兩分力相差的大些
C.盡可能使兩分力與紙面平行
D.盡可能使橡皮條長些
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【題目】小球做勻速圓周運動,半徑為R,向心加速度為a,則( )
A.小球的角速度為ω=
B.小球的運動周期T=2π
C.小球的時間t內通過的位移s= t
D.小球在時間t內通過的位移s= t
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【題目】如圖所示,在傾角為θ的斜面上,輕質彈簧一與斜面底端固定,另一端與質量為M的平板A連接,一個質量為m的物體B靠在平板的右測,A、B與斜面的動摩擦因數均為μ.開始時用手按住物體B使彈簧處于壓縮狀態(tài),現放手,使A和B一起沿斜面向上運動距離L時,A和B達到最大速度v.則以下說法正確的是( 。
A.A和B達到最大速度v時,彈簧是自然長度
B.若運動過程中A和B能夠分離,則A和B恰好分離時,二者加速度大小均為g( sinθ+μcosθ )
C.從釋放到A和B達到最大速度v的過程中.彈簧對A所做的功等于 Mv2+MgLsinθ+μMgLcosθ
D.從釋放到A和B達到最大速度v的過程中,B受到的合力對它做的功等于 mv2
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