在如图所示的竖直平面内,水平轨道CD和倾斜轨道GH与半径的光滑圆弧轨道分别相切于D点和G点,GH与水平面的夹角θ =37°。过G点、垂直于纸面的竖直平面左侧有匀强磁场,磁场方向垂直于纸面向里,磁感应强度B = 1.25T;过D点、垂直于纸面的竖直平面右侧有匀强电场,电场方向水平向右,电场强度E=1×104N/C。小物体P1质量m =,电荷量q = +8×10-6C,受到水平向右的推力F = 9.98×10-3N的作用,沿CD向右做匀速直线运动,到达D点后撤去推力。当P1到达倾斜轨道底端G点时,不带电的小物体P2在GH顶端静止释放,经过时间t = 0.1s与P1相遇。P1和P2与轨道CD、GH间的动摩擦因数均为u = 0. 5,取g = 10m/s2,sin37° = 0.6,cos37° = 0.8,物体电荷量保持不变,不计空气阻力,求:
(1)小物体P1在水平轨道CD上运动速度v的大小;
(2)求小物体P1运动到G点的速度vG;
(3)倾斜轨道GH的长度s。
(1)小物体P1在水平轨道CD上运动速度v的大小;
(2)求小物体P1运动到G点的速度vG;
(3)倾斜轨道GH的长度s。
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更新时间:2020-05-30 21:19:22
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【推荐1】在真空中水平放置平行板电容器,两极板间有一个带电油滴,电容器两板间距为d,当平行板电容器的电压为U0时,油滴保持静止状态,如图所示.当给电容器突然充电使其电压增加ΔU1时,油滴开始向上运动;经时间Δt后,电容器突然放电使其电压减少ΔU2,又经过时间Δt,油滴恰好回到原来位置.假设油滴在运动过程中没有失去电荷,充电和放电的过程均很短暂,这段时间内油滴的位移可忽略不计.重力加速度为g.求:
(1)带电油滴所带电荷量与质量之比;
(2))第一个Δt与第二个Δt时间内油滴运动的加速度大小之比;
(3)ΔU1与ΔU2之比.
(1)带电油滴所带电荷量与质量之比;
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【推荐2】如图所示,MN是长为L1=3m的绝缘、粗糙平台,平台M点放置一质量为m=0.1kg、电荷量为q=+1C的小物块P。平台右端的光滑水平桌面上,放有一质量为m=0.1kg、长为L2=9m的长木板Q,其上表面与平台相齐,右端带有挡板。其上从左端开始,每隔d=1.8m处放有质量为m=0.1kg的小物块A、B、C、D。在平台MN区域有竖直向下的电场,平台上各点的电场强度大小E与到M点距离x之间的关系为E=kx,小物块P与平台间的动摩擦因数为μ1=0.25,小物块P、A、B、C、D与长木板Q之间的动摩擦因数均为μ2=0.5,最大静摩擦力等于滑动摩擦力。现给小物块P一个水平向右的瞬时冲量I=1.3N•s,经过时间t=0.2s小物块P滑上长木板Q。已知小物块P未从长木板Q上滑落,所有碰撞均为弹性碰撞,重力加速度大小为10m/s2,常量,求:
(1)小物块P从平台M点运动至右端N点时的速度大小;
(2)从小物块P与小物块A相碰,直到小物块A、B、C、D均与长木板Q保持相对静止时所用的时间;
(3)在小物块P运动的整个过程中,作用在小物块P上的电场力的冲量和小物块P因摩擦而产生的热量。
(1)小物块P从平台M点运动至右端N点时的速度大小;
(2)从小物块P与小物块A相碰,直到小物块A、B、C、D均与长木板Q保持相对静止时所用的时间;
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【推荐3】如图所示,在光滑绝缘的水平面(足够大)上,宽度为3L的AB区域内存在方向水平向右的匀强电场,质量为2m的不带电金属小球乙静止在AB区域内到A点距离为L的位置;质量为m、电荷量为q的带正电金属小球甲以大小为的速度从A点进入AB区域,然后以大小为的速度与乙发生碰撞,碰撞时间极短且无电荷量损失,碰撞后甲的动能变为碰撞前瞬间的,电荷量变为碰撞前瞬间的。不计两小球间的静电力。
(1)求电场的电场强度大小;
(2)求碰撞后瞬间乙可能的速度大小;
(3)通过计算分析,两球是否可能再次发生碰撞。
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【推荐1】如甲所示,空间存在一范围足够大、方向垂直于竖直平面xOy向里的匀强磁场,磁感应强度大小为B。让质量为m,电荷量为q(q>0)的粒子从坐标原点O沿xOy平面入射。不计粒子重力,重力加速度力g。
(1)若该粒子沿y轴负方向入射后,恰好能经过x轴上的A(a,0)点,求粒子速度v0的大小;
(2)若该粒子以速度v沿y轴负方向入射的同时,一不带电的小球从x轴上方某一点平行于x轴向右抛出,二者经过时间恰好相遇,求小球抛出点的纵坐标;
(3)如图乙所示,在此空间再加入沿y轴负方向、大小为E的匀强电场,让该粒子改为从O点静止释放,研究表明:粒子在xOy平面内将做周期性运动,其周期,且在任一时刻,粒子速度的水平分量vx与其所在位置的y轴坐标绝对值的关系为。若在粒子释放的同时,另有一不带电的小球从x轴上方某一点平行于x轴向右抛出,二者经过时间恰好相遇,求小球抛出点的纵坐标。
(1)若该粒子沿y轴负方向入射后,恰好能经过x轴上的A(a,0)点,求粒子速度v0的大小;
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【推荐2】如图所示,直角坐标系Oxy位于竖直平面内,x轴与绝缘的水平面重合,在y轴右方有垂直纸面向里的匀强磁场和竖直向上的匀强电场,质量为的不带电小物块静止在原点O,A点距O点,质量的带电小物块以初速度从A点水平向右运动,在O点与发生正碰并把部分电量转移到上,碰撞后的速度为,此后不再考虑间的库仑力,已知电场强度,小物块与水平面的动摩擦因数为,取,求:
(1)碰后的速度;
(2)若碰后做匀速圆周运动且恰好通过P点,OP与x轴的夹角,OP长为,求磁感应强度B的大小;
(3)其它条件不变,若改变磁场磁感应强度的大小为,使离开第一象限后落地时能与再次相碰,求的大小。
(1)碰后的速度;
(2)若碰后做匀速圆周运动且恰好通过P点,OP与x轴的夹角,OP长为,求磁感应强度B的大小;
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【推荐3】如图所示,质量为5.0kg的小车以2.0m/s的速度在光滑的水平面上向左运动,小车上AD部分是表面粗糙的水平轨道,DC部分是四分之一光滑圆弧轨道,整个轨道都是由绝缘材料制成的,小车所在空间内有竖直向上的匀强电场和垂直纸面向里的匀强磁场,电场强度大小E为50N/C,磁感应强度大小B为2.0T.现有一质量为2.0kg、带负电且电荷量为0.10C的滑块以10m/s向右滑入小车,当滑块运动到D点时相对地面的速度为向右的5.0m/s,计算结果保留两位有效数字,求:
(1)滑块从A到D的过程中,小车、滑块组成的系统损失的机械能.
(2)如果滑块刚过D点时对轨道的压力为76N,求圆弧轨道的半径r.
(3)当滑块通过D点时,立即撤去磁场,要使滑块不冲出圆弧轨道,求此圆弧的最小半径.
(1)滑块从A到D的过程中,小车、滑块组成的系统损失的机械能.
(2)如果滑块刚过D点时对轨道的压力为76N,求圆弧轨道的半径r.
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