题目内容
【题目】(10分)如图所示,一光滑绝缘圆管轨道位于竖直平面内,半径为0.2m。以圆管圆心O为原点,在环面内建立平面直角坐标系xOy,在第四象限加一竖直向下的匀强电场,其他象限加垂直于环面向外的匀强磁场。一带电量为+1.0C、质量为0.1kg的小球(直径略小于圆管直径),从x坐标轴上的b点由静止释放,小球刚好能顺时针沿圆管轨道做圆周运动。(重力加速度g取10m/s2)
(1)求匀强电场的电场强度E;
(2)若第二次到达最高点a时,小球对轨道恰好无压力,求磁感应强度B ;
(3)求小球第三次到达最高点a时对圆管的压力。
【答案】(1)1N/C (2)0.5T (3)N
【解析】
试题分析:(1)小球第一次刚好过最高点,此时速度v1=0
qER=mgR 2分
∴ =1N/C 2分
(2)小球第二次过最高点是速度为,由动能定理可知
2分
又 2分
以上两式可解得 =0.5T 1分
(3)小球第三次过最高点时速度为,小球受圆管向下的压力为FN
2分
2分
解得 =N 1分
根据牛顿第三定律可知
小球第三次到达最高点a时对圆管的压力为N 方向竖直向上 1分
【题目】如图所示是用打点计时器测小车瞬时速度的实验时得到的一条纸带的一部分,从0点开始依照打点的先后依次标为0、1、2、3、4、5、6、…现在量得0、1间的距离x1=5.18 cm,1、2间的距离x2=4.40 cm,2、3间的距离x3=3.62 cm,3、4间的距离x4=2.78 cm,4、5间的距离x5=2.00 cm,5、6间的距离x6=1.22 cm(f=50 Hz)。
(1)根据上面的记录,计算打点计时器在打1、2、3、4、5点时的速度并填在下表中。
位置 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 |
v/(m·s–1) | ___ | ___ | ___ | ___ | ___ |
(2)根据(1)中表格的数据,在图中画出小车的速度–时间图象_________,并说明小车速度变化的特点_________。