以下是一些高二物理动态题目及答案:
1. 【题目】一个带电的金属棒,在匀强磁场中受到洛仑兹力的作用,棒上各点的运动状态相同吗?为什么?
【答案】不相同。因为电荷受到洛仑兹力作用,而电荷在空间中的运动是相对的,即使在同一条直线上,由于观察的角度不同,所以棒上各点的运动状态也不同。
2. 【题目】一个带电粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动,若磁场突然反向,粒子的速度大小不变,方向变为原来相反的方向,则粒子在新的磁场中受到的洛仑兹力方向如何?
【答案】粒子在新的磁场中受到的洛仑兹力方向与原来相反。
3. 【题目】一个带电粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动,当磁感应强度B突然变为原来的两倍时,粒子的动能是否会发生变化?
【答案】粒子的动能不会发生变化。因为带电粒子在磁场中的运动受到的洛仑兹力只改变粒子的运动方向,而不改变速度的大小。
4. 【题目】一个带电粒子在电场力和磁场力作用下做匀速圆周运动,电场强度和磁感应强度的大小都为B,粒子的质量和电量分别为m和q,求粒子的速度大小和周期。
【答案】粒子的速度大小为v = qB/m,周期为T = 2πm/qB。
以上题目及答案仅供参考,更详细的内容可以参考物理教材或相关资料。
题目:
一个质量为 m 的物体,在平行于斜面向上的恒力 F 作用下,从斜面底端沿光滑斜面向上运动,到达斜面上的某一点时,突然撤去力 F,经一段时间,物体返回原处,且具有与撤去力 F 时相同的速度,已知撤去力 F 前后的加速度分别为 a1 和 a2,且 a1>gsinθ,求撤去力 F 时的速度。
答案:
设撤去力 F 时的速度为 v1,撤去力 F 后加速度为 a2,物体返回原处时的速度为 v2。
根据牛顿第二定律,有
F - mg sinθ = ma1
撤去力 F 后,物体受到重力沿斜面向下的分力和摩擦力作用,根据牛顿第二定律,有
mg sinθ - f = ma2
其中 f 为物体受到的摩擦力。
由于物体返回原处时具有与撤去力 F 时相同的速度,因此有
v1 = v2
又由于物体在撤去力 F 前后的加速度分别为 a1 和 a2,且 a1 > g sinθ,因此有
v1 = at1
v2 = at2
其中 t1 和 t2 分别为物体在撤去力 F 前和返回原处时的运动时间。
联立以上各式可得
t2 = t1 - △t = (v1 - v0) / a2
其中 v0 为撤去力 F 前的初速度。
因此有
v2 = at2 = (v1 - v0) + a2(t1 - v0) / a2 = v1 + a2t1 - v0 / a2
又由于物体返回原处时具有与撤去力 F 时相同的速度,因此有
v2 = v1 = v - a2t = v - a2(t + t1) = v - a2(v0 / a1 + t) = v(a1 - a2) / (a1 + g sinθ) - v0 / (a1 + g sinθ)
其中 t 为物体从撤去力 F 到返回原处的总时间。
综上所述,撤去力 F 时的速度为 v(a1 - a2) / (a1 + g sinθ) - v0 / (a1 + g sinθ)。