如图所示为某公司开发的一款新游戏,竖直平面内ABCD为边长的正方形,AD中点O处有一个子弹弹射装置,可将C、的带正电小球向ABCD区域各方向发射。现在ABCD区域加水平向左的匀强电场,V,图上已标出小球射到正方形不同位置时对应的得分值。
(1)某玩家将小球从O点以8m/s射出,正好得60分,则求小球到达C点时的速度大小;
(2)为了获得满分(即射到B点),请你帮玩家设计符合要求的出射速度方向(可用文字描述或用三角函数表示),并给出速度大小需满足的条件。
高二物理计算题简单题
如图所示为某公司开发的一款新游戏,竖直平面内ABCD为边长的正方形,AD中点O处有一个子弹弹射装置,可将C、的带正电小球向ABCD区域各方向发射。现在ABCD区域加水平向左的匀强电场,V,图上已标出小球射到正方形不同位置时对应的得分值。
(1)某玩家将小球从O点以8m/s射出,正好得60分,则求小球到达C点时的速度大小;
(2)为了获得满分(即射到B点),请你帮玩家设计符合要求的出射速度方向(可用文字描述或用三角函数表示),并给出速度大小需满足的条件。
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如图所示的半圆形轨道,该轨道是用内壁光滑的薄壁细圆管弯成,放置在竖直平面内,圆半径比细管内径大得多,轨道底端与水平地面相切,轨道在水平方向不可移动.弹射装置将一个小球(可视为质点)从a点水平弹射向b点并进入轨道,经过轨道后从最高点c抛出。已知小球与地面ab段间的动摩擦因数μ=0.2,不计其他机械能损失,ab段长L=3m,圆的半径R=0.1m,小球质量m=0.01kg,轨道质量为M=0.19kg,g取10m/s2,求:
(1)若v0=5m/s,小球从最高点c抛出后的水平射程.
(2)若v0=5m/s,小球经过轨道的最高点c时,管道对小球的作用力.
(3)设小球进入轨道之前,轨道对地面的压力大小等于轨道自身的重力,当v0至少为多少时,小球经过c点时,轨道对地面的压力为零.
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如图,竖直平面内有一正方形,一个质量为m电荷量为q的带正电小球在A点以一定初速度沿AB方向抛出,小球恰好过C点。若在竖直平面内加一个竖直方向的匀强电场,仍将小球在A点沿AB方向抛出,当其初速度减小为原来的一半时,恰好也能通过C点,则电场强度的大小和方向分别是(重力加速度为g,空气阻力不计)
A. ,竖直向下
B. ,竖直向上
C. ,竖直向下
D. ,竖直向上
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如图,竖直平面内有一正方形,一个质量为m电荷量为q的带正电小球在A点以一定初速度沿AB方向抛出,小球恰好过C点。若在竖直平面内加一个竖直方向的匀强电场,仍将小球在A点沿AB方向抛出,当其初速度减小为原来的一半时,恰好也能通过C点,则电场强度的大小和方向分别是(重力加速度为g,空气阻力不计)
A. ,竖直向下
B. ,竖直向上
C. ,竖直向下
D. ,竖直向上
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如图,竖直平面内有一正方形,一个质量为m电荷量为q的带正电小球在A点以一定初速度沿AB方向抛出,小球恰好过C点。若在竖直平面内加一个竖直方向的匀强电场,仍将小球在A点沿AB方向抛出,当其初速度减小为原来的一半时,恰好也能通过C点,则电场强度的大小和方向分别是(重力加速度为g,空气阻力不计)
A. ,竖直向下
B. ,竖直向上
C. ,竖直向下
D. ,竖直向上
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如图所示,竖直平面内边长为a的正方形ABCD是磁场的分界线,在正方形的四周及正方形区域内存在方向相反、磁感应强度大小均为B的与竖直平面垂直的匀强磁场,M、N分别是边AD、BC的中点.现有一质量为m、电荷量为q的带正电粒子从M点沿MN方向射出,带电粒子的重力不计.
(1)若在正方形区域内加一与磁场方向垂直的匀强电场,恰使以初速度v0射出的带电粒子沿MN直线运动到N点,求所加场的电场强度的大小和方向.
(2)为使带电粒子从M点射出后,在正方形区域内运动到达B点,则初速度v1应满足什么条件?
(3)试求带电粒子从M点到达N点所用时间的最小值,并求出此条件下粒子第一次回到M点的时间.
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电磁弹射是我国最新研究的重大科技项目,原理可用下述模型说明。如图甲所示,虚线MN右侧存在一个竖直向上的匀强磁场,一边长L的正方形单匝金属线框abcd放在光滑水平面上,电阻为R,质量为m,ab边在磁场外侧紧靠MN虚线边界。t=0时起磁感应强度B随时间t的变化规律是B=B0+kt(k为大于零的常数),空气阻力忽略不计。
(1)求t=0时刻,线框中感应电流的功率P;
(2)若线框cd边穿出磁场时速度为v,求线框穿出磁场过程中,安培力对线框所做的功W及通过导线截面的电荷量q;
(3)若用相同的金属线绕制相同大小的n匝线框,如图乙所示,在线框上加一质量为M的负载物,证明:载物线框匝数越多,t=0时线框加速度越大。
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如图所示,距离为L的两块平行金属板A、B竖直固定在表面光滑的绝缘小车上,并与车内电动势为U的电池两极相连,金属板B下开有小孔,整个装置质量为M,静止放在光滑水平面上,一个质量为m带正电q的小球以初速度v0沿垂直于金属板的方向射入小孔,若小球始终未与A板相碰,且小球不影响金属板间的电场.
(1)当小球在A、 B板之间运动时,车和小球各做什么运动?加速度各是多少?
(2)假设小球经过小孔时系统电势能为零,则系统电势能的最大值是多少?从小球刚进入小孔,到系统电势能最大时,小车和小球相对于地面的位移各是多少?
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如图所示,边长为L的正方形ABCD处在竖直平面内。一带电粒子质量为m,电荷量为+q,重力不计,以水平速度v0从A点射入正方形区域。为了使带电粒子能从C点射出正方形区域,可以在正方形ABCD区域内加一个竖直方向的匀强电场,也可以在D点放入一个点电荷,则下列说法正确的是
A. 匀强电场的方向竖直向上,且电场强度
B. 放入D点的点电荷应带负电,且电荷量(为静电力常量)
C. 粒子分别在匀强电场和点电荷的电场中运动时,经过C点时速度大小之比为2∶1
D. 粒子分别在匀强电场和点电荷的电场中运动时,从A点运动到C 点所需时间之比为2∶π
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如图所示,一个正方形导线框abcd,边长为L,质量为m。将线框从距水平匀强磁场上方h处由静止释放,在线框下落过程中,不计空气阻力,线框平面保持在竖直平面内,且cd边始终与水平的磁场边界平行。当ab边刚进入磁场时,线框速度为v。在线框进入磁场的整个过程中,下列说法正确的是 ( )
A.线框可能做加速度减小的加速运动
B.线框不可能做匀速运动
C.安培力对线框的冲量大小一定为mv[
D.线框克服安培力做功一定为
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