题目内容

【题目】某同学利用如图(1)所示的气垫导轨装置验证系统机械能守恒在气垫导轨上安装了两个光电门12,滑块上固定一遮光条,滑块用细线绕过定滑轮与钩码相连

①用10分度游标卡尺测量遮光条宽度d,如图(2)所示遮光条宽度d=___________mm

②实验时要调整气垫导轨水平。不挂钩码和细线,接通气源,轻推滑块从轨道右端向左运动的过程中,发现遮光条通过光电门2的时间大于通过光电门1的时间.以下选项中能够达到调整气垫导轨水平目标的措施是_______(选填相应选项前的符号)

A.调节旋钮P使轨道左端升高一些

B.遮光条的宽度增大一些

C.滑块的质量增大一些

D.气源的供气量增大一些

③调整气垫导轨水平后,挂上细绳和钩码进行实验,测出光电门12间的距离L. 遮光条的宽度d,滑块和遮光条的总质量M,钩码质量m. 由数字计时器读出遮光条通过光电门12的时间t1t2,则遮光条通过光电门1时的瞬时速度的表达式v1=__________;验证系统机械能守恒定律成立的表达式是________________(用题中的字母表示)

【答案】 3.8mm A (其中g为常量)

【解析】遮光条宽度d就是游标卡尺读数

遮光条通过光电门1的时间小于通过光电门2的时间。滑块做加速运动,也就是左端低,右端高够达到调整气垫导轨水平目标的措施是调节旋钮P使轨道左端升高一些。故答案是A。

遮光条通过光电门1时的瞬时速度的表达式

遮光条通过光电门2时的瞬时速度的表达式,滑块从光电门2运动到光电门1的过程中,滑块和遮光条及钩码动能的增加量是

滑块从光电门2运动到光电门1的过程中钩码重力势能的减少量是

验证系统机械能守恒定律成立的表达式是

练习册系列答案
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【题目】如图所示的xOy坐标系中,y轴右侧空间存在范围足够大的匀强磁场,磁感应强度大小为B,方向垂直于xOy平面向外.Q1Q2两点的坐标分别为(0L)(0,-L),现有质量为m、电量为+q的粒子,在P点沿PQ1方向进入磁场,α30°,不计粒子重力.

(1)若粒子从点Q1直接通过点Q2,求粒子初速度大小;

(2)若粒子从点Q1直接通过点O,求粒子第一次经过x轴的交点坐标;

(3)若粒子从点Q1直接通过点O,求粒子从P点运动到O点所有的时间

【答案】1 2(L0)3

【解析】(1)由题意画出粒子运动轨迹如图甲所示.

粒子在磁场中做圆周运动的半径大小为R1,由几何关系得:R1cos30°L

粒子在磁场中做匀速圆周运动,由牛顿第二定律得:qv1Bm

解得v1

(2)由题意画出粒子运动轨迹如图乙所示.

设其与x轴交点为M,横坐标为xM,由几何关系知

2R2cos30°L

xM2R2sin30°

M点坐标为(L,0)

3)由

解得

PQ1=

则粒子从PQ1的时间

粒子在磁场中运动的时间

粒子从P点运动到O点所有的时间为:t=t1+t2=

点睛:本题考查了粒子在磁场中的运动,关键作出粒子的轨迹图,结合几何关系,运用半径公式进行求解,此题对数学几何的关系要求较高,需加强这方面的训练.

型】解答
束】
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【题目】如图所示,在光滑绝缘斜面ABC的顶端A,由静止释放一质量为m1=2Kg、电荷量q=2×10-6C的带正电的小球a,沿斜面运动至底端C,小球a可视为质点,斜面高度h=0.7m。在B点固定一场源电荷,该场源电荷在A点的电势为5×106V,C点电势为4×106VCD段是光滑绝缘的水平面,若在CD段有一水平向右的有界(两竖直直线间)匀强电场,电场强度大小E=4.5×105V/mCD间距离为10m,当小球a到达D点时与处在同一水平直线上,静止悬挂的质量为m2=1Kg的小球b发生对心碰撞,碰撞时没有能量损失,已知悬线长R=2.5m,重力加速度g=10m/s2。求:

1)小球a经过C点时的速率

2)碰撞后小球a的动量大小和方向

3)小球b所能摆起的最大角度θ的余弦值。

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