在如图所示的xoy,平面直角坐标系中,一足够长绝缘薄板正好和x轴的正半轴重合,在y>a和y<-a的区域内均分布着方向垂直纸面向里的相同的匀强磁场。一带正电粒子,从y轴上的(0,a)点以速度v沿与y轴负向成45°角出射。带电粒子与挡板碰撞前后,x方向的分速度不变,y方向的分速度反向、大小不变。已知粒子质量为m,电荷量为q,磁感应强度的大小。不计粒子的重力。
(1)求粒子进入下方磁场后第一次打在绝缘板上的位置
(2)若在绝缘板上的合适位置开一小孔,粒子穿过后能再次回到出发点。写出在板上开这一小孔可能的位置坐标(不需要写出过程)
(3)在满足(2)的情况下,求粒子从出射到再次返回出发点的时间
高三物理计算题极难题查看答案及解析
如图所示为四旋翼无人机,它是一种能够垂直起降的小型遥控飞行器,目前正得到越来越广泛的应用。一架质量m=2 kg的无人机,其动力系统所能提供的最大升力F=36 N,运动过程中所受空气阻力大小恒为f=4 N。g取10 m/s2。
(1)无人机在地面上从静止开始,以最大升力竖直向上起飞。求在t=5 s时离地面的高度h;
(2)当无人机悬停在距离地面高度H=100 m处,由于动力设备故障,无人机突然失去升力而坠落。求无人机坠落地面时的速度v;
(3)在无人机坠落过程中,在遥控设备的干预下,动力设备重新启动提供向上最大升力。为保证安全着地,求飞行器从开始下落到恢复升力的最长时间t1
高三物理计算题中等难度题查看答案及解析
在“斜面沙壶”的游戏中,要求游戏者通过一光滑的斜面将质量为m的物块送上高处的水平传送带后运送到网兜内.斜面长度为,倾角为θ=30°,传送带距地面高度为,传送带的长度为3.传送带表面的动摩擦因数μ=0.5,传送带一直以速度顺时针运动.当游戏者第一次试操作时,瞬间给予小物块一初速度v1(未知),只能将物块刚好送到斜面顶端;第二次调整初速度,恰好让物块水平冲上传送带.求:
(1)第一次小物块瞬间获得的初速度v1;
(2)第二次小物块滑上传送带的速度v2和传送带距斜面顶端的水平距离s;
(3)第二次小物块通过传送带过程中摩擦力对物块所做功以及系统产生的热量。
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如图所示,已知半径分别为R和r的甲、乙两个光滑的圆形轨道安置在同一竖直平面内,甲轨道左侧又连接一个光滑的轨道,两圆形轨道之间由一条水平轨道CD相连.一小球自某一高度由静止滑下,先滑过甲轨道,通过动摩擦因数为μ的CD段,又滑过乙轨道,最后离开.若小球在两圆轨道的最高点对轨道压力都恰好为零.试求:
⑴释放小球的高度h.
⑵水平CD段的长度.
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一劲度系数k=800 N/m的轻质弹簧两端分别连接着质量均为12 kg的物体A、B,将它们竖直静止放在水平面上,如图所示。现将一竖直向上的变力F作用在A上,使A开始向上做匀加速运动,经0.40 s物体B刚要离开地面,取g =10 m/s2,试求这0.40s内力F所做的功。
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质量为500吨的机车以恒定的功率由静止出发,经5分钟行驶2.25km,速度达到最大值54km/h,设阻力恒定,求:
(1)机车的功率P=?
(2)机车的速度为36km/h时机车的加速度a=?
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如图所示,绝缘光滑水平轨道AB的B端与处于竖直平面内的四分之一圆弧形粗糙绝缘轨道BC平滑连接,圆弧的半径R=0.40m。在轨道所在空间存在水平向右的匀强电场,电场强度E=1.0×104N/C。现有一质量m=0.10kg的带电体(可视为质点)放在水平轨道上与B端距离s=1.0m的位置,由于受到电场力的作用带电体由静止开始运动,当运动到圆弧形轨道的C端时,速度恰好为零。已知带电体所带电荷量q=8.0×10-5C,取g=10m/s2,求:
(1)带电体在水平轨道上运动的加速度及运动到B端时的速度;
(2)带电体运动到圆弧形轨道的B端时对圆弧轨道的压力;
(3)带电体沿圆弧形轨道从B端运动到C端的过程中,摩擦力做的功。
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如图,滑块A置于水平地面上,滑块B在一水平力作用下紧靠滑块A(A、B接触面竖直),此时A恰好不滑动,B刚好不下滑。已知A与B间的动摩擦因数为μ1,A与地面间的动摩擦因数为μ2,最大静摩擦力等于滑动摩擦力。求A与B的质量之比。
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(14分)(2010·淮安模拟)如图10所示,半径为R的四分之一圆弧形支架竖直放置,圆弧边缘C处有一小定滑轮,绳子不可伸长,不计一切摩擦,开始时,m1、m2两球静止,且m1>m2,试求:
(1)m1释放后沿圆弧滑至最低点A时的速度.
(2)为使m1能到达A点,m1与m2之间必须满足什么关系.
(3)若A点离地高度为2R,m1滑到A点时绳子突然断开,则m1落地点离
A点的水平距离是多少? 图10
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(12分)如图9所示,光滑水平面AB与竖直面内的半圆形导轨在B点相接,导轨半径为R.一个质量为m的物体将弹簧压缩至A点后由静止释放,在弹力作用下物体获得某一向右速度后脱离弹簧,当它经过B点进入导轨瞬间对导轨的压力为其重力的7倍,之后向上运动恰能完成半个圆周运动到达C点.试求:
(1)弹簧开始时的弹性势能;
(2)物体从B点运动至C点克服阻力做的功;
(3)物体离开C点后落回水平面时的动能.
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