物理數(shù)學(xué)物理法提高訓(xùn)練(參考版)
2025-04-01 22:58本頁面
【正文】 【答案】(1)；(2)；(3)，【解析】【分析】【詳解】(1)粒子在磁場中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，有由幾何關(guān)系得解得(2)磁場的大小變?yōu)楹螅O(shè)粒子的軌道半徑為，由解得在磁場中軌跡為劣弧，弦長越長，對(duì)應(yīng)圓心角越大，時(shí)間越長，則在磁場中最大弦長為，如圖圓周軌跡對(duì)應(yīng)的圓心角為，最長時(shí)間(3)根據(jù)磁場的疊加法則可知，垂直紙面向里和垂直紙面向外的磁場大小均為，可知半徑粒子在磁場中運(yùn)動(dòng)的軌跡如圖可知的最小值為長度，根據(jù)幾何關(guān)系可知?jiǎng)t粒子運(yùn)動(dòng)的周期為。一粒子源置于圓心，在紙面內(nèi)沿各個(gè)方向以相同速率發(fā)射大量粒子，所有粒子剛好都不離開磁場。方向解得(2)小球做勻加速直線運(yùn)動(dòng)內(nèi)的位移為(3)當(dāng)撤去力后，受力分析如圖乙所示?，F(xiàn)對(duì)小球施加一個(gè)與斜桿成、大小的拉力，小球由靜止開始運(yùn)動(dòng)，2s后撤去拉力，取，求：(1)小球剛開始運(yùn)動(dòng)時(shí)的加速度大??；(2)小球在前2s內(nèi)的位移大小；(3)撤去力F后，小球運(yùn)動(dòng)的位移大小。【答案】(1)；(2)，磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向垂直斜面向下【解析】【分析】【詳解】(1)取導(dǎo)體為研究對(duì)象，由左手定則可知安培力水平向右，受力分析如下圖所示由力的三角函數(shù)關(guān)系可得解得(2)由幾何關(guān)系可知當(dāng)安培力沿斜面向上時(shí)安培力最小，磁感應(yīng)強(qiáng)度最小 由力的三角函數(shù)關(guān)系可得解得當(dāng)安培力大小一定時(shí)，磁感應(yīng)強(qiáng)度方向垂直電流時(shí)，磁感應(yīng)強(qiáng)度最小，由左手定則可知磁感應(yīng)方向垂直斜面向下?！敬鸢浮浚?）；（2）【解析】【分析】【詳解】（1）粒子在加速電場中運(yùn)動(dòng)的過程中，根據(jù)動(dòng)能定理有粒子在輻向電場中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，電場力提供向心力，有聯(lián)立以上兩式解得（2）粒子在勻強(qiáng)磁場中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，洛倫茲力提供向心力，有解得要使粒子能打在邊界上，則粒子既沒有從邊界射出也沒有從邊界射出，可畫出粒子運(yùn)動(dòng)徑跡的邊界如圖中Ⅰ和Ⅱ所示由幾何關(guān)系可知，粒子能打在邊界上，必須滿足的條件為解得13．一根通有電流I，長為L，質(zhì)量為m的導(dǎo)體棒靜止在傾角為α的光滑斜面上，如圖所示，重力加速度為g。磁場方向垂直紙面向里，粒子重力不計(jì)?！敬鸢浮?1)5m/s；(2)；(3)，4m/s【解析】【分析】【詳解】(1)在B點(diǎn)滑塊做圓周運(yùn)動(dòng)，則有解得v=5m/s(2)在BC段，滑塊做勻減速運(yùn)動(dòng)，根據(jù)牛頓第二定律可知：μ0mg=ma解得由，解得vC=2m/s滑塊從C點(diǎn)做平拋運(yùn)動(dòng)，則在豎直方向解得PC的水平位移為x′=vCt=(3)設(shè)BC間的摩擦因數(shù)為μ，則到達(dá)C點(diǎn)的速度為v′，則加速度大小為a′=μg根據(jù)，得從C點(diǎn)做平拋運(yùn)動(dòng)，擊中擋板所需時(shí)間為t′，則有在豎直方向獲得的速度為vy=gt′，擊中擋板的速度為當(dāng)且僅當(dāng)，v″取最小值，解得，11．在如圖所示的電路中，已知電源電動(dòng)勢，內(nèi)電阻，電阻，滑動(dòng)變阻器R的阻值可連續(xù)增大，問：（1）當(dāng)R多大時(shí)，R消耗的
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