如图所示,一个边长为L=0.8 m(ab=bc=L),高为h=0.8 m的光滑实心立方体固定在水平面上(其中靠外面的cd边所在竖直面足够长,称为“A面”),上表面处有垂直cd边的匀强电场,方向如图,电场强度为E=4 N/C,在立方体前方外有竖直向上的匀强磁场。今在a点以不同的速度v0沿ab边射入质量为m、电荷量为q=的带正电的小球。试求:(本题可能用到的数据:g=10 m/s2,π=3.14,tan α分别等于2、3、4、5时,对应的α的弧度值分别为1.11、1.25、1.33、1.37。如果有碰撞皆为弹性碰撞,但与地面的碰撞是完全非弹性的,最终结果保留两位小数)
(1)如果射入的小球都能从cd边射出,求出速度v0的范围?
(2)满足条件(1)时,如果小球都能直接落在A面之前的水平面上,那么磁感应强度B应满足什么条件?
(3)如果某个小球恰好从dc边中点射出电场,落地点恰好在dc边的正下方的边线上,那么磁感应强度B多大?落地点与射出点的水平距离多大?
高三物理解答题困难题
如图所示,一个边长为L=0.8 m(ab=bc=L),高为h=0.8 m的光滑实心立方体固定在水平面上(其中靠外面的cd边所在竖直面足够长,称为“A面”),上表面处有垂直cd边的匀强电场,方向如图,电场强度为E=4 N/C,在立方体前方外有竖直向上的匀强磁场。今在a点以不同的速度v0沿ab边射入质量为m、电荷量为q=的带正电的小球。试求:(本题可能用到的数据:g=10 m/s2,π=3.14,tan α分别等于2、3、4、5时,对应的α的弧度值分别为1.11、1.25、1.33、1.37。如果有碰撞皆为弹性碰撞,但与地面的碰撞是完全非弹性的,最终结果保留两位小数)
(1)如果射入的小球都能从cd边射出,求出速度v0的范围?
(2)满足条件(1)时,如果小球都能直接落在A面之前的水平面上,那么磁感应强度B应满足什么条件?
(3)如果某个小球恰好从dc边中点射出电场,落地点恰好在dc边的正下方的边线上,那么磁感应强度B多大?落地点与射出点的水平距离多大?
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如图所示,长方体平台固定在水平地面上,平台ab边上L1=1.2m,bc边长L2=3.3m,be边长L3=0.8m。平台表面光滑,以平台表面倾角α为原点建立坐标系,ab边为x轴,ad边为y轴。一个质量m1=0.2kg的小球静止在平台表面的顶角a处,某时刻小球以v0=3m/s的初速度开始运动,v0的方向沿x轴正方向,同时小球受到一个沿y轴的水平外力F1,F1=5y(N),当小球到达bc边上的P点时撤去外力F1,P点的坐标是(1.2m,0.8m)。在小球到达P点的同时,平台顶点c正下方f点处一个滑块以速度v在水平面上开始匀速直线运动,由于摩擦力的作用,要保证滑块匀速运动需要给滑块一个斜向上的外力F2,滑块的质量m2=0.2kg,滑块与水平面间的动摩擦因数μ=0.5。结果在小球落地时恰好与滑块相遇。小球、滑块均视为质点,取g=10m/s2.sin37°=0.6。求:
(1)小球到达P点时速度的大小和方向;
(2)小球落在水平面的位置离f点的距离d;
(3)滑块运动的速度v和外力F2的最小值.
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在光滑的绝缘水平面上,有一个边长为L的正三角形abc,顶点a、b、c处分别固定一个电荷量为q的正电荷,如图所示,D点为正三角形外接圆的圆心,E、G、H点分别为ab、ac、bc的中点,F点为E点关于电荷c的对称点。则下列说法中正确的有( )
A.E、F两点电势相等
B.E、G、H三点电势相等
C.E、F两点电场强度大小相等
D.E、G、H三点电场强度大小相等
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在光滑的绝缘水平面上,有一个边长为L的正三角形abc,顶点a、b、c处分别固定一个电荷量为q的正电荷,如图所示,D点为正三角形外接圆的圆心,E、G、H点分别为ab、ac、bc的中点,F点为E点关于电荷c的对称点。则下列说法中正确的有( )
A.E、F两点电势相等
B.E、G、H三点电势相等
C.E、F两点电场强度大小相等
D.E、G、H三点电场强度大小相等
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在光滑的绝缘水平面上,有一个边长为L的正三角形abc,顶点a、b、c处分别固定一个电荷量为q的正电荷,如图所示,D点为正三角形外接圆的圆心,E、G、H点分别为ab、ac、bc的中点,F点为E点关于电荷c的对称点,下列说法中正确的是( )
A.D点的电场强度一定不为零,电势可能为零
B.E、F两点的电场强度等大反向,电势相等
C.c点电荷受到a、b点电荷的库仑力
D.若释放点电荷c,它将做加速运动(不计空气阻力)
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细管AB内壁光滑、厚度不计,加工成如图所示形状,长L=0.8 m的BD段固定在竖直平面内,其B端与半径R=0.4 m的光滑圆弧轨道BP平滑连接,CD段是半径R=0.4 m的圆弧,AC段在水平面上,管中有两个可视为质点的小球a、b,ma=6 m,mb=2 m。开始b球静止,a球以速度v0向右运动,与b球发生弹性碰撞之后,b球能够通过轨道最高点P,a球则滑回AC段从细管的A点滑出。求:(重力加速度取10 m/s2,)
(1)若v0=4 m/s,碰后a、b球的速度大小;
(2)若v0未知,碰后a球的最大速度;
(3)若v0未知,v0的取值范围。
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