题目
题型:0119 模拟题难度:来源:
(1)滑块以v0=10m/s的初速度进入细管内,则系统最终产生的内能为多少?
(2)滑块最终的稳定速度vt 取决于滑块进入细管时的初速度v0,
①请讨论当v0的取值范围在0至60m/s的情况下,滑块和细管分别作什么运动,并求出vt 和v0的函数关系?
②以滑块的初速度v0横坐标、滑块最终稳定时的速度vt为纵坐标,在丙图中画出滑块的vt-v0图像(只需作出v0的取值范围在0至60m/s的图像)。
答案
依题意小球受洛仑兹力方向向上,,小球与管的下壁有弹力,
摩擦使球减速至最终与细管速度相同时,两者以共同速度v运动
由动量守恒定律:②
对系统:由能量守恒定律:③
由②③得:Q=8J
(2)
当滑块对管的上下壁均无压力时,滑块进入细管的速度满足:④
得:m/s
当滑块初速小于m/s时,,滑块与管的下壁有弹力,并有摩擦力,
使滑块作匀减速直线运动,细管作匀加速直线运动,最终两者共速
对系统:依动量守恒定律:⑤
代入数据得: ⑥(m/s)
②当滑块初速20m/s≤v0≤60m/s时,滑块与管的上壁有弹力,摩擦使滑块减速最终速度为m/s,
而细管作匀加速直线运动,加速到V" ⑧
当滑块以初速度为v0"进入,若恰好v"=vt=20m/s,则对系统依动量守恒定律有:
可得:>60m/s
当滑块以v0=60m/s进入时,
∴细管不会离开地面。
可见:当滑块以初速度20m/s≤v0≤60m/s进入细管时,细管最终不能加速到20m/s。
核心考点
试题【一质量M=0.8 kg的中空的、粗细均匀的、足够长的绝缘细管,其内表面粗糙、外表面光滑;有一质量为m =0.2kg、电荷量为q= 0.1C的带正电滑块以水平向右】;主要考察你对粒子在有界磁场中运动等知识点的理解。[详细]
举一反三
(1)粒子的比荷;
(2)速度v0和v1的大小;
(3)速度为v1的粒子从O到DD′所用的时间。
(1)该粒子在磁场区域内运动所用的时间t;
(2)该粒子射入时的速度大小v。
(1)粒子的比荷和区域I的宽度d;
(2)若区域Ⅲ磁感应强度大小也为B,速度为v的粒子打到边界cc"上的位置P点到O2点的距离;
(3)若在图中区域Ⅱ中O1O2上方加竖直向下的匀强电场,O1O2下方对称加竖直向上的匀强电场,场强大小相等,使速度为v的粒子每次均垂直穿过I、Ⅱ、Ⅲ区域的边界面并能回到O1点,则所加电场场强和区域Ⅲ磁感应强度大小为多大?并求出粒子在场中运动的总时间。
B.若粒子的初始位置在f处,在t=时给粒子一个沿切线方向竖直向下的初速度
C.若粒子的初始位置在e处,在t=T时给粒子一个沿切线方向水平向左的初速度
D.若粒子的初始位置在b处,在t=时给粒子一个沿切线方向竖直向上的初速度
(1)求离子打到荧光屏上的范围。
(2)若在某时刻(设为t=0时刻)沿与x轴成30°角方向射入各种速率的正离子,求经过s时这些离子所在位置构成的曲线方程。
(3)实际上,从O点射入的正离子束有一定的宽度,设正离子将在与x轴成30°~60°角内进入磁场。则某时刻(设为t=0时刻)在这一宽度内向各个方向射入各种速率的离子,求经过s时这些离子可能出现的区域面积。
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