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高中物理

如图(a)所示,左为某同学设想的粒子速度选择装置,由水平转轴及两个薄盘N1、N2构成,两盘面平行且与转轴垂直,相距为L,盘上各开一狭缝,两狭缝夹角θ可调[如图(b)];右为水平放置的长为d的感光板,板的正上方有一匀强磁场,方向垂直纸面向外,磁感应强度为B。带正电的粒子经电压为U的电场加速后沿水平方向射入N1,能通过N2的粒子经O点垂直进入磁场。 O到感光板的距离为0.5d,粒子电荷量为q,质量为m,不计重力。

(1)若两狭缝平行且盘静止[如图(c)],粒子进入磁场后,竖直向下打在感光板中心点M上,求:加速电场的电压U和粒子在磁场中运动的时间t1
(2)若两狭缝夹角为θ0,N2盘以角速度ω0匀速转动,转动方向如图(b)。 要使粒子穿过N1、N2,加速电压U的可能取值
(3)若两狭缝夹角为θ0,N2盘匀速转动,转动方向如图(b)。要使穿过N1、N2的粒子均打到感光板P1P2连线上,试分析盘转动角速度ω的取值范围(设通过N1的所有粒子在盘旋转一圈的时间内都能到达N2).

  • 题型:未知
  • 难度:未知

如图所示,滑块质量为m,与水平地面间的动摩擦因数为0.1,它以v0=3 的初速度由A点开始向B点滑行,AB=5R,并滑上光滑的半径为R的1/4圆弧BC,在C点正上方有一离C点高度也为R的旋转平台,沿平台直径方向开有两个离轴心距离相等的小孔P、Q,孔径大于滑块的大小,旋转时两孔均能达到C点的正上方.求:(1)滑块运动到光滑轨道B点时对轨道的压力;(2)若滑块滑过C点后穿过P孔,求滑块过P点后还能上升的最大高度;(3)若滑块滑过C点后从P孔上升又恰能从Q孔落下,平台转动的角速度ω应满足什么条件?

  • 题型:未知
  • 难度:未知

一个平板小车置于光滑水平面上,其右端恰好和一个光滑圆弧轨道AB的底端等高对接,如图所示。已知小车质量M=3.0kg,长L=2.06m,圆弧轨道半径R=0.8m。现将一质量m=1.0kg的小滑块,由轨道顶端A点无初速释放,滑块滑到B端后冲上小车。滑块与小车上表面间的动摩擦因数。(取g=10m/s2)试求:

⑴滑块到达B端时,轨道对它支持力的大小;
⑵小车运动1.5s时,车右端距轨道B端的距离;
⑶滑块与车面间由于摩擦而产生的内能。

  • 题型:未知
  • 难度:未知

如图所示,直角坐标系xOy位于竖直平面内,x轴与绝缘的水平面重合,在y轴右方有垂直纸面向里的匀强磁场和竖直向上的匀强电场.质量为m2=8×10-3 kg的不带电小物块静止在原点O,A点距O点l=0.045 m,质量m1=1×10-3 kg的带电小物块以初速度v0=0.5 m/s从A点水平向右运动,在O点与m2发生正碰并把部分电量转移到m2上,碰撞后m2的速度为0.1 m/s,此后不再考虑m1、m2间的库仑力。已知电场强度E=40 N/C,小物块m1与水平面的动摩擦因数为μ=0.1,取g=10 m/s2,求:

(1)碰后m1的速度;
(2)若碰后m2做匀速圆周运动且恰好通过P点,OP与x轴的夹角θ=30°,OP长为lOP=0.4 m,求磁感应强度B的大小;
(3)其他条件不变,若改变磁场磁感应强度B′的大小,使m2能与m1再次相碰,求B′的大小。

  • 题型:未知
  • 难度:未知

如图所示,两平行金属板A.B长8cm,两极板间距离d=8cm,A极板比B极板电势高300V,一电荷量q=1×10-10C、质量m=1×10-20kg的带正电的粒子,沿电场中心线RO垂直电场线方向飞入电场,初速度V0=2×106m/s,粒子飞出平行板电场后经过界面MN、PS间的无电场区域后,进入固定在O点的点电荷Q形成的电场区域,(设界面PS右边点电荷的电场分布不受界面的影响),已知两界面MN、PS相距为12cm,D是中心线RO与界面PS的交点,O点在中心线上,距离界面PS为9cm,粒子穿过界面PS恰好做匀速圆周运动打在放置于中心线上的荧光屏bc上,不计粒子重力(静电力常数K=9.0×109N.m2/C2)。

(1)求粒子穿过界面MN时偏离中心线RO的距离多远?到达PS界面时离D点多远?
(2)确定点电荷Q的电性并求其电荷量的大小。

  • 题型:未知
  • 难度:未知

如图所示,光滑的水平平台中间有一光滑小孔,手握轻绳下端,拉住在平台上做圆周运动的小球.某时刻,小球做圆周运动的半径为a、角速度为ω,然后松手一段时间,当手中的绳子向上滑过h时立刻拉紧,达到稳定后,小球又在平台上做匀速圆周运动.设小球质量为m,平台面积足够大.求:
 
(1)松手之前,轻绳对小球的拉力大小;
(2)小球最后做匀速圆周运动的角速度.

  • 题型:未知
  • 难度:未知

如图所示,M是水平放置的半径足够大的圆盘,绕过其圆心的竖直轴匀速转动,规定经过圆心O点且水平向右为x轴正方向。在O点正上方距盘面高为h=5m处有一个可间断滴水的容器,从t=0时刻开始,容器沿水平轨道向x轴正方向做初速度为零的匀加速直线运动。已知t=0时刻滴下第一滴水,以后每当前一滴水刚好落到盘面时再滴下一滴水。则:(取g=10m/s2)

(1)每一滴水离开容器后经过多长时间滴落到盘面上?
(2)要使每一滴水在盘面上的落点都位于同一直线上,圆盘的角速度应为多大?
(3)当圆盘的角速度为1.5时,第二滴水与第三滴水在盘面上落点间的距离为2m,求容器的容器加速度

  • 题型:未知
  • 难度:未知

如图所示,两平行金属板,板间电场可视为匀强电场,板间距为d,电场强度为E;金属板下方有一磁感应强度为B的匀强磁场。带电量为+q、质量为m的粒子,由静止开始从正极板出发,经电场加速后射出,并进入磁场做匀速圆周运动。忽略重力的影响,求:

(1)粒子从电场射出时速度v的大小;
(2)粒子在磁场中做匀速圆周运动的半径R。

  • 题型:未知
  • 难度:未知

如图所示,四分之一光滑绝缘圆弧轨道AP和水平绝缘传送带PC固定在同一竖直平面内,圆弧轨道的圆心为O,半径为R。静止的传送带PC之间的距离为L,在OP的左侧空间存在方向竖直向下的匀强电场,场强大小为。一质量为m、电荷量为+q的小物体从圆弧顶点A由静止开始沿轨道下滑,恰好运动到C端后返回。不计物体经过轨道与传送带连接处P时的机械能损失,重力加速度为g。求:

(1)物体运动到P点的速度大小;
(2)物体与传送带间的动摩擦因数μ;
(3)若传送带沿逆时针方向传动,传送带速度,则物体第一次返回到圆弧轨道P点时物体对圆弧轨道的压力大小;

  • 题型:未知
  • 难度:未知

如图所示,质量为 M 的支座上有一水平细轴。轴上套有一长为 L 的细绳,绳的另一端栓一质量为m的小球,让球在竖直面内做匀速圆周运动,当小球运动到最高点时,支座恰好离开地面,则此时小球的线速度是多少?

  • 题型:未知
  • 难度:未知

如图所示,空间中存在范围足够大匀强电场和匀强磁场,电场方向沿y轴正方向,磁场方向垂直于xy平面(纸面)向外,电场和磁场都可以随意加上或撤除,重新加上的电场或撤除与撤除前的一样。一带正电荷的粒子(不计重力)从坐标原点以初速度沿x轴正方向射入,若同时存在电场和磁场,粒子恰好做直线运动,若只有磁场,粒子将做半径为R的匀速圆周运动;现在只加电场,粒子从O点开始运动,当粒子第一次通过x=R平面(图中虚线所示)时,立即撤除电场同时加上磁场,粒子继续运动,求:

(1)粒子第一次通过x=P平面(图中虚线所示)时的速度。
(2)粒子从O点运动到第二次通过x=R平面(图中虚线所示)时所用的时间;
(3)粒子第二次通过x=R平面(图中虚线所示)时的位置坐标。

  • 题型:未知
  • 难度:未知

如图,BC为半径等于R=竖直放置的光滑细圆管,O为细圆管的圆心,BO与竖直线的夹角为45°;在圆管的末端C连接一光滑水平面,水平面上一质量为M=1.5kg的木块与一轻质弹簧拴接,轻弹簧的另一端固定于竖直墙壁上.现有一质量为m=0.5kg的小球从O点正上方某处A点以v0水平抛出,恰好能垂直OB从B点进入细圆管,小球从进入圆管开始即受到始终竖直向上的力F=5N的作用,当小球运动到圆管的末端C时作用力F立即消失.小球过后与木块发生完全非弹性碰撞(g=10m/s2).求:

(1)小球在A点水平抛出的初速度v0
(2)在圆管运动中圆管对小球的支持力N;
(3)弹簧的最大弹性势能E

  • 题型:未知
  • 难度:未知

如图所示,直角坐标系xOy位于竖直平面内,在水平的x轴下方存在匀强磁场和匀强电场,磁场的磁感应强度为B,方向垂直xOy平面向里,电场线平行于y轴。一质量为m、电荷量为q的带正电的小球,从y轴上的A点水平向右抛出,经x轴上的M点进入电场和磁场,恰能做匀速圆周运动,从x轴上的N点第一次离开电场和磁场,MN间的距离为L,小球过M点的速度方向与x轴正方向夹角为θ。不计空气阻力,重力加速度为g,求:⑴电场强度E的大小和方向;⑵小球从A点抛出时初速度v0的大小;⑶A点到x轴的高度h。

  • 题型:未知
  • 难度:未知

如图所示,有一内壁光滑的试管装有质量为1 g的小球,试管的开口端封闭后安装在水平轴O上,转动轴到管底小球的距离为5 cm,让试管在竖直平面内做匀速转动。问:

(1)转动轴达某一转速时,试管底部受到小球的压力的最大值为最小值的3倍,此时角速度多大?
(2)当转速ω=10 rad/s时,管底对小球的作用力的最大值和最小值各是多少?(g取10 m/s2

  • 题型:未知
  • 难度:未知

如下图所示,竖直平面(纸面)内有直角坐标系xOy,x轴沿水平方向。在x≤O的区域内存在方向垂直于纸面向里,磁感应强度大小为B1的匀强磁场。在第二象限紧贴y轴固定放置长为l、表面粗糙的不带电绝缘平板,平板平行于x轴且与x轴相距h。在第一象限内的某区域存在方向相互垂直的匀强磁场(磁感应强度大小为B2、方向垂直于纸面向外)和匀强电场(图中未画出)。一质量为m、不带电的小球Q从平板下侧A点沿x轴正向抛出;另一质量也为m、带电量为q的小球P从A点紧贴平板沿x轴正向运动,变为匀速运动后从y轴上的D点进入电磁场区域做匀速圆周运动,经圆周离开电磁场区域,沿y轴负方向运动,然后从x轴上的K点进入第四象限。小球P、Q相遇在第四象限的某一点,且竖直方向速度相同。设运动过程中小球P电量不变,小球P和Q始终在纸面内运动且均看作质点,重力加速度为g。求:

(1)匀强电场的场强大小,并判断P球所带电荷的正负;
(2)小球Q的抛出速度vo的取值范围;
(3)B1是B2的多少倍?

  • 题型:未知
  • 难度:未知

高中物理匀速圆周运动计算题