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10.如圖所示,一質(zhì)量為m,帶電荷量為+q的小物體,在水平方向的勻強(qiáng)磁場B中,從傾角為θ的絕緣光滑足夠長的斜面上由靜止開始下滑,求:
(1)此物體在斜面Q上運(yùn)動(dòng)的最大速度.
(2)此物體在斜面上運(yùn)動(dòng)的距離.
(3)此物體在斜面上運(yùn)動(dòng)的時(shí)間.

分析 首先對(duì)小球受重力、支持力、洛倫茲力,平行斜面方向左勻加速直線運(yùn)動(dòng),垂直斜面方向受力平衡,當(dāng)洛倫茲力增加到等于重力的垂直分力時(shí),小球開始離開斜面,即可求出最大速度、運(yùn)動(dòng)的距離和所需的時(shí)間.

解答 解:以小球?yàn)檠芯繉?duì)象,分析其受力情況:小球受重力、斜面支持力及洛倫茲力作用,沿斜面方向上;
(1)根據(jù)牛頓第二定律,有:mgsinθ=ma;
在垂直于斜面方向上,有:FN+Ff洛=mgcosθ;
由Ff洛=qυB,知Ff洛隨著小球運(yùn)動(dòng)速度的增大而增大.
當(dāng)Ff洛增大到使FN=0時(shí),小球?qū)⒚撾x斜面,此時(shí)Ff洛=qυmB=mgcosθ.
所以:υm=mgcosθqB,此即為小球在斜面上運(yùn)動(dòng)速度的最大值.
(2)小球在斜面上勻加速運(yùn)動(dòng)的最大距離為:
s=v2m2a=mgcosθqB22gsinθ=m2gcos2θ2q2B2sinθ
(3)據(jù)運(yùn)動(dòng)學(xué)公式可得:t=2sa=mcotθqB
答:(1)此物體在斜面Q上運(yùn)動(dòng)的最大速度mgcosθqB;
(2)此物體在斜面上運(yùn)動(dòng)的距離m2gcos2θ2q2B2sinθ
(3)此物體在斜面上運(yùn)動(dòng)的時(shí)間mcotθqB

點(diǎn)評(píng) 本題關(guān)鍵明確受力情況,根據(jù)牛頓第二定律求解出加速度后運(yùn)用運(yùn)動(dòng)學(xué)公式和平衡條件求解出沿斜面過程的最大速度、時(shí)間和位移.

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:多選題

19.關(guān)于第一宇宙速度,下面說法中正確的是(  )
A.它是人造衛(wèi)星繞地球飛行的最小速度
B.它是近地圓軌道上人造衛(wèi)星的運(yùn)行速度
C.它是人造衛(wèi)星的最小發(fā)射速度
D.它又叫環(huán)繞速度,即繞地球做圓軌道運(yùn)行的衛(wèi)星的速度都是第一宇宙速度

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科目:高中物理 來源: 題型:多選題

1.一列簡諧橫波沿x軸正方向傳播,t=0時(shí)刻的波形如圖中實(shí)線所示,t=0.1s時(shí)刻的波形如圖中的虛線所示.波源不在坐標(biāo)原點(diǎn)O,P是傳播介質(zhì)中離坐標(biāo)原點(diǎn)2.5m處的一個(gè)質(zhì)點(diǎn).則以下說法正確的是( �。�
A.波的頻率可能為12.5Hz
B.波的傳播速度可能為50m/s
C.質(zhì)點(diǎn)P的振幅為0.1m
D.在t=0.1 s時(shí)刻與P相距5 m處的質(zhì)點(diǎn)也一定向上振動(dòng)
E.在t=0到t=0.1s,質(zhì)點(diǎn)Q通過的路程為0.1m

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

18.2008年4月25日我國自行研制的“長征三號(hào)丙”運(yùn)載火箭成功地將我國首顆數(shù)據(jù)中繼衛(wèi)星“天鏈一號(hào)01星”送入太空,如圖是火箭點(diǎn)火升空瞬間時(shí)的照片.關(guān)于這一瞬間的火箭的速度和加速度的判斷,下列說法正確的是( �。�
A.火箭的速度很小,但加速度可能較大
B.火箭的速度很大,加速度可能也很大
C.火箭的速度很小,所以加速度也很小
D.火箭的速度很大,但加速度一定很小

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科目:高中物理 來源: 題型:填空題

5.橡皮筋也像彈簧一樣,在彈性限度內(nèi)伸長量x與彈力F成正比,即F=kx,k的值與橡皮筋未受到拉力時(shí)的長度L、橫截面積S有關(guān),理論與實(shí)踐都表明k=Y SL,其中Y是一個(gè)由材料決定的常數(shù),材料力學(xué)上稱之為楊氏模量.
①寫出這種橡皮筋Y值的表達(dá)式Y(jié)=kLS(用F、L、x、S表示).
②在國際單位制中,楊氏模量Y的單位應(yīng)該是D.
A.N        B.m          C.N/m          D.Pa
③有一段橫截面是圓形的橡皮筋,應(yīng)用如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置可以測量出它的楊氏模量Y的值.首先利用測量工具a測得橡皮筋的長度L=20.00cm,利用測量工具b測得橡皮筋未受到拉力時(shí)的直徑D=4.000mm,那么測量工具a應(yīng)該是毫米刻度尺,測量工具b應(yīng)該是螺旋測微器.

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

15.如圖所示,水平地面上放著一塊長木板,上面放著一個(gè)木塊,設(shè)木塊對(duì)木板的壓力為FN,木塊所受的摩擦力為Ff,若使木板的B端逐漸升高時(shí),木塊仍靜止,則下列說法正確的是( �。�
A.FN增大,F(xiàn)f增大B.FN增大,F(xiàn)f減小C.FN減小,F(xiàn)f增大D.FN減小,F(xiàn)f減小

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科目:高中物理 來源: 題型:多選題

2.下列說法正確的是( �。�
A.原子的核式結(jié)構(gòu)是湯姆孫發(fā)現(xiàn)的
B.鈾核(23892U)衰變?yōu)殂U核(20682Pb)的過程中,要經(jīng)過8次α衰變和6次β衰變
C.一群氫原子從量子數(shù)n=3的激發(fā)態(tài)躍遷到基態(tài)時(shí)最多可產(chǎn)生3條不同頻率的譜線
D.一束光照射到某種金屬上不能發(fā)生光電效應(yīng),可能是因?yàn)檫@束光的光強(qiáng)太小
E.用加熱、加壓或改變其化學(xué)狀態(tài)的方法都不能改變原子核衰變的半衰期

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科目:高中物理 來源: 題型:解答題

19.如圖所示,光滑水平面AB與一半圓形軌道在B點(diǎn)相連,軌道位于豎直面內(nèi),其半徑為R,一個(gè)質(zhì)量為m的物塊靜止在水平面上,現(xiàn)向左推物塊使其壓緊彈簧,然后放手,物塊在彈力作用下獲得一速度,當(dāng)它經(jīng)B點(diǎn)進(jìn)入半圓軌道瞬間,對(duì)軌道的壓力為其重力的7倍,之后向上運(yùn)動(dòng)恰能完成半圓周運(yùn)動(dòng)到達(dá)C點(diǎn),重力加速度為g.求:
(1)開始時(shí)彈簧所具有的彈性勢能;
(2)物塊從B到C克服阻力的功
(3)物塊離開C點(diǎn)后,再落回到水平面上時(shí)速度的大�。�

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科目:高中物理 來源: 題型:填空題

20.起重機(jī)用恒力F使質(zhì)量為1000kg的貨物在1s內(nèi)由靜止上升了2m,則在這1s內(nèi),重力對(duì)貨物做的功-20000J,恒力F對(duì)貨物做的功28000J(不計(jì)空氣阻力,g取10m/s2

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