题目内容
14.(1)求小球自抛出到第一次落地点P的过程中发生的水平位移x的大小.
(2)若在空间加一个竖直方向的匀强电场,发现小球以相同方式水平抛出后做匀速直线运动,请判断电场的方向并求出电场强度E的大小.
(3)若在空间再加一个垂直纸面的匀强磁场,发现小球以相同方式水平抛出后第一次落地点仍然是P.已知OP间的距离大于h,请判断磁场的方向并求出磁感应强度B.
分析 (1)小球做平抛运动,根据分位移公式列式求解即可;
(2)小球以相同方式水平抛出后做匀速直线运动,电场力与重力平衡,根据场强的定义求解场强;
(3)电场力与重力平衡,洛伦兹力提供向心力,结合几何关系求解半径,然后根据牛顿第二定律列式求解磁感应强度B的大小.
解答 解:(1)由平抛知识知$h=\frac{1}{2}g{t^2}$
x=v0t
联立两式得水平位移$x={v_0}\sqrt{\frac{2h}{g}}$
(2)由题意知,电场的方向竖直向下.
由二力平衡 Eq=mg
得 $E=\frac{mg}{q}$
(3)由题意知,匀强磁场方向垂直纸面向里.
由几何关系 (r-h)2+x2=r2
由牛顿运动定律 $q{v_0}B=\frac{mv_0^2}{r}$
联立两式得 $B=\frac{{2mg{v_0}}}{q(gh+2v_0^2)}$
答:(1)小球自抛出到第一次落地点P的过程中发生的水平位移x的大小为${v}_{0}\sqrt{\frac{2h}{g}}$;
(2)电场的方向竖直向下.电场强度E的大小为$\frac{mg}{q}$.
(3)磁场的方向为垂直纸面向里,磁感应强度大小为$\frac{2mg{v}_{0}}{q(gh+2{{v}_{0}}^{2})}$.
点评 本题关键明确小球的运动性质,然后根据平抛运动的分运动公式、直线运动的条件、牛顿第二定律列方程,不难.
练习册系列答案
相关题目
5.已知地球的半径为R,地球表面的重力加速度为g,环绕地球运行的一颗人造地球卫星的线速度为v,则下列说法正确的是( )
| A. | 地球的第一宇宙速度小于v | B. | 该卫星的轨道半径为$\frac{{v}^{2}}{g{R}^{2}}$ | ||
| C. | 该卫星的运行周期为2π$\frac{{gR}^{2}}{{v}^{3}}$ | D. | 该卫星的向心加速度为$\frac{{v}^{2}}{g{R}^{2}}$ |
2.下列关于电源电动势的说法,正确的是( )
| A. | 电动势表征的是电源将电能转化为其它形式能量的本领 | |
| B. | 外电路断开时的路端电压等于电源的电动势 | |
| C. | 电动势数值上等于闭合电路内外电压之和 | |
| D. | 外电路的总电阻越大,则路端电压越接近电源电动势 |
9.下列叙述中,符合历史事实的是( )
| A. | 牛顿总结出了万有引力定律并测出了万有引力常量 | |
| B. | 历史上首先正确认识力和运动的关系,推翻“力是维持物体运动的原因”观点的物理学家是伽利略 | |
| C. | 安培最早发现了电流周围存在着磁场 | |
| D. | 法拉第发现了电磁感应现象,总结出了电磁感应定律 |
19.
一质量为M的物块在斜角为α的固定粗糙斜面上以加速度a做匀加速运动,现在物体M上再加一质量为m的物体,二者一起以加速度a1做匀加速运动,如果是对M施加一个力F,其大小为F=mg,M物体的加速度为a2,则关于a,a1,a2的大小关系正确的是 ( )
| A. | a=a1 | B. | a1=a2 | C. | a1>a2 | D. | a1<a2 |
6.关于行星绕太阳运动,下列说法正确的是( )
| A. | 行星在椭圆轨道上绕太阳运动的过程中,其速度随行星与太阳之间距离的变化而变化,距离小时速度小,距离大时速度大 | |
| B. | 开普勒第三定律中定值K与行星的质量无关,只与太阳的质量有关 | |
| C. | 所有行星绕太阳运动的周期是相等的 | |
| D. | 行星在椭圆轨道上绕太阳运动的过程中,太阳在所有行星运动轨道的一个焦点上 |
4.
质量为m的汽车在平直路面上由静止匀加速启动,运动过程的速度图象如图所示,整个运动过程中汽车所受阻力恒为f,由图可知( )
| A. | 若v1、t1已知,则汽车作匀加速运动的加速度为a=$\frac{{v}_{1}}{{t}_{1}}$ | |
| B. | 若v1、t1和v2已知,则汽车的额定功率P0=(m$\frac{{v}_{1}}{{t}_{1}}$+f)v2 | |
| C. | 若v1、t1已知,则汽车运动的最大速度v2=($\frac{m{v}_{1}}{f{t}_{1}}$+1)v1 | |
| D. | 在tl到t2时间内,汽车的平均速度$\overline{v}$<$\frac{{v}_{1}+{v}_{2}}{2}$ |