如图所示,在竖直平面内有足够宽广的2n个水平区域(其中第2n个区域的底端有足够大的硬质板),从上而下,第一个区域的高度为d1,第二个区域的高度为d2,……第2n个区域的高度为d2n,且d1:d2:d3:…=1:3:5:7:…,其中d1=d。每个区域都有场强为E的匀强电场,第一个区域水平向右,第二个水平向左,以此类推。今有个质量为m、电荷量为+q的小球(qE=mg)从最上端O点由静止开始下落,不计空气阻力,试求:
(1)小球刚进入第三个区域时的速度大小和方向;
(2)小球第一次即将碰到底端硬质板时的速度大小和方向及偏离竖直线OP的水平距离;
(3)如果小球与硬质板碰撞时原速反弹,但每次碰撞电荷均损失一半,且小球达到最低点和最高点时电场均反向一次,那么最后小球的碰撞点与竖直线OP的水平距离多大?
高三物理解答题困难题
如图所示,在竖直平面内有足够宽广的2n个水平区域(其中第2n个区域的底端有足够大的硬质板),从上而下,第一个区域的高度为d1,第二个区域的高度为d2,……第2n个区域的高度为d2n,且d1:d2:d3:…=1:3:5:7:…,其中d1=d。每个区域都有场强为E的匀强电场,第一个区域水平向右,第二个水平向左,以此类推。今有个质量为m、电荷量为+q的小球(qE=mg)从最上端O点由静止开始下落,不计空气阻力,试求:
(1)小球刚进入第三个区域时的速度大小和方向;
(2)小球第一次即将碰到底端硬质板时的速度大小和方向及偏离竖直线OP的水平距离;
(3)如果小球与硬质板碰撞时原速反弹,但每次碰撞电荷均损失一半,且小球达到最低点和最高点时电场均反向一次,那么最后小球的碰撞点与竖直线OP的水平距离多大?
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如图俯视图所示,质量分布均匀的总质量为M、边长为L的正方形导体线框ACDE处于某一水平面内离地面足够高。在时刻图示位置以速度将线框水平向右抛入宽度为L、间距也为L的间隔型磁场区域区域足够宽广;该区域内存在磁场的地方磁场方向竖直向下,磁感应强度大小均为若线框ACDE在整个运动过程中都保持水平状态,每条边的电阻均为R,不计空气阻力,重力加速度为g。求:
时刻线框CD边上的电势差;
时刻线框加速度a的大小;
若线框在时间内的位移大小为s,求时刻线框水平速度v的大小设时刻线框的水平速度大于0,为已知量
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如图所示,“凸”字形硬质金属线框质量为m,相邻各边互相垂直,且处于同一竖直平面内,ab边长为l,cd边长为2l,ab与cd平行,间距为2l。匀强磁场区域的上下边界均水平,磁场方向垂直于线框所在平面。开始时,cd边到磁场上边界的距离为2l,线框由静止释放,从cd边进入磁场直到ef、pq边进入磁场前,线框做匀速运动。在ef、pq边离开磁场后,ab边离开磁场之前,线框又做匀速运动。线框完全穿过磁场过程中产生的热量为Q。线框在下落过程中始终处于原竖直平面内,且ab、cd边保持水平,重力加速度为g。求:
(1)线框ab边将离开磁场时做匀速运动的速度大小是cd边刚进入磁场时的几倍;
(2)磁场上下边界间的距离H。
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固定在竖直平面内的光滑绝缘轨道LMN,其中M水平且足够长,LM下端与MN平滑相接。在OP与QR之间的区域内有方向如图所示的匀强电场和匀强磁场。质量为m和5m的绝缘小物块C、D(可视为质点),其中D带有一定电荷量q,C不带电,现将物块D静止放置在水平轨道的MO段,将物块C从离水平轨道MN距离h高的L处由静止释放,物块C沿轨道下滑进入水平轨道,然后与D正碰(C、D的电荷量都不变),碰后物块C被反弹,物块D进入虚线OP右侧的复合场中沿直线OQ运动且恰好对水平轨道无压力,最后离开复合场区域。已知:重力加速度g、电场强度E=、磁感应强度B=,求:
(1)物块D进入电磁场的速度大小;
(2)物块C反弹后滑回斜面LM的最大高度H;
(3)若已知OQ间距为h,保持其他条件不变,仅将电场强度增大为E2=5E,同时磁感应强度减小为B2=,那么物块D离开电磁场后所到达轨迹最高点离水平轨道MN的高度?
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在竖直平面内,一根光滑硬质杆弯成如图所示形状,相应的曲线方程为y = 0.1cos x(单位:m),杆足够长,图中只画出了一部分。将一质量为的小环(可视为质点)套在杆上,在P点给小环一个沿杆斜向下的初速度v0=1m/s,g取10m/s2,则小环经过最低点Q时处于________状态(选填“超重”、“失重”或“平衡”);小环运动过程中能到达的最高点的y轴坐标为_________m,以及对应的x轴坐标为___________m。
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(18分)如图所示,凸字形硬质金属线框质量为m,相邻各边互相垂直,且处于同一竖直平面内,ab边长为l,cd边长为2l,ab与cd平行,间距为2l。匀强磁场区域的上下边界均水平,磁场方向垂直于线框所在平面。开始时,cd边到磁场上边界的距离为2l,线框由静止释放,从cd边进入磁场直到ef、pq边进入磁场前,线框做匀速运动,在ef、pq边离开磁场后,ab边离开磁场之前,线框又做匀速运动。线框完全穿过磁场过程中产生的热量为Q。线框在下落过程中始终处于原竖直平面内,且aB.cd边保持水平,重力加速度为g;求
(1)线框ab边将离开磁场时做匀速运动的速度大小是cd边刚进入磁场时的 几倍
(2)磁场上下边界间的距离H
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(18分)如图所示,凸字形硬质金属线框质量为m,相邻各边互相垂直,且处于同一竖直平面内,ab边长为l,cd边长为2l,ab与cd平行,间距为2l。匀强磁场区域的上下边界均水平,磁场方向垂直于线框所在平面。开始时,cd边到磁场上边界的距离为2l,线框由静止释放,从cd边进入磁场直到ef、pq边进入磁场前,线框做匀速运动,在ef、pq边离开磁场后,ab边离开磁场之前,线框又做匀速运动。线框完全穿过磁场过程中产生的热量为Q。线框在下落过程中始终处于原竖直平面内,且aB.cd边保持水平,重力加速度为g;求
(1)线框ab边将离开磁场时做匀速运动的速度大小是cd边刚进入磁场时的 几倍
(2)磁场上下边界间的距离H
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如图所示,在竖直平面内存在着两种区域:无电场区域和有理想上下边界的匀强电场区域。两种区域相互间隔,竖直高度相等均为h.电场区域共有n个,水平方向足够长,每一电场区域场强的大小均为E= ,场强的方向均竖直向上。一个质量为m、电量 为q 的带正电小球(看作质点),从第一无电场区域的上边缘以初速度v0水平抛出,不计空气阻力,重力加速度为g .则
(1)求小球刚离开第一个电场区域时的速度大小v1;
(2)求小球从开始运动到刚好离开第二个电场区域所经历的时间t2;
(3)若场强大小均为E= ,方向不变,求小球从开始运动到刚好离开第n个电场区域所经历的总时间tn.
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