题目内容

【题目】如图所示,在光滑水平地面上,并排停放着高度相同,质量分别为MA=1 kg、MB=2 kg的平板小车,小车A上表面光滑,小车B上表面粗糙,长度均为L.一质量为m=0.5 kg的滑块C,以v0=5 m/s的水平初速度滑上静止在光滑水平面的平板小车A,最后恰好没有从小车B上滑下.求:

①最终小车A和小车B的速度大小vA和vB;

②整个运动过程中产生的内能E.

【答案】(1)vA=0, vB=1m/s (2) E=5J

【解析】①由于小车A上表面光滑,滑块C在水平方向对A没有作用,小车A始终静止,vA=0

滑块C和小车B水平方向动量守恒,有

解得vB=1 m/s

②整体的动能减少量完全转化为内能,有

解得E=5J

【题型】解答题
【结束】
61

【题目】在某一真空空间内建立xOy坐标系,在坐标系y轴右侧加有如图(b)所示的匀强磁场,取方向向外为正, 后该空间不存在磁场.在t=0时刻,从原点O处向第一象限发射一比荷为的带正电粒子(重力不计),速度大小v0=103 m/s、方向与x轴正方向成30°角,设P点为粒子从O点飞出后第2次经过x轴的位置.则

(1)OP间的距离为多大;

(2)如果将磁场撤去,在y轴右侧加上平行于纸面,垂直于入射速度方向且斜向下的匀强电场,粒子仍从O点以与原来相同的速度v0射入,粒子也经过P点,求电场强度的大小(保留整数).

【答案】(1)OP=0.6m (2)E=222 N/C

【解析】试题分析:粒子先做匀速圆周运动,在时刻偏转方向改变;后不存在磁场则粒子做匀速直线运动,画出轨迹结合几何知识求再次经过x轴的坐标,得到OP间的距离;如果换做匀强电场,粒子做平抛运动,根据平抛运动公式列式求解即可.

(1)粒子在磁场中运动的轨迹半径

周期

磁场变化的半周期为

运动轨迹如图所示,由几何关系知

且O1O2平行于x轴,DE垂直于x轴.

中,

则

(2)当加上电场时,粒子做类平抛运动,经过P点时,粒子沿速度v0方向的位移

粒子在垂直于速度v0方向的位移

根据类平抛运动的特点

根据牛顿第二定律有

联立得E=222 N/C

练习册系列答案
相关题目

【题目】如图所示为光电效应中光电流随入射光的强度、入射光的频率和外加电压变化的图象,在横轴上的截距表示加上反向电压达到一定值时光电流为零,这个电压称为遏止电压Uc,加上正向电压,电压达到一定值时,对于某一频率的光,在光的强度一定的情况下,光电流也趋于一定,这个电流称为饱和光电流,根据图中提供的信息可以判断出,在光电效应中,遏止电压与________有关,与________无关,饱和光电流与________和________有关,与________无关.(填“入射光的频率”、“入射光的强度”或“外加电压”)

【答案】 入射光的频率 入射光的强度 入射光的频率 入射光的强度 外加电压

【解析】由题图可知,黄光与蓝光的频率不同,遏止电压不同,说明遏止电压与入射光的频率有关,而黄光的强弱不同,但遏止电压相同,说明遏止电压与入射光的强度无关;加上正向电压,电压达到一定值时,对于某一频率的光,在入射光的强度一定的情况下,光电流也趋于一定,说明饱和光电流与外加电压无关,而入射光的频率不同,光强不同,饱和光电流都不同,说明饱和光电流与入射光的频率和强度都有关.

【题型】填空题
【结束】
92

【题目】如图所示,半径分别为R=1 m和r=0.5 m的甲、乙两光滑圆轨道置于同一竖直平面内,两轨道之间由一段光滑水平轨道CD相连,在水平轨道CD上一轻弹簧被a、b两小球夹住,现同时由静止释放两小球,重力加速度取g=10 m/s2.

①如果a、b小球都恰好能够通过各自圆轨道的最高点,求两小球的质量之比;

②如果a、b小球的质量均为0.5 kg,为保证两小球都能够通过各自圆轨道的最高点,求释放两小球前弹簧弹性势能的最小值.

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