(20分)如圖,虛線下方有足夠大的場(chǎng)強(qiáng)大小E=5.0×103 V/m和上方場(chǎng)強(qiáng)為8mg/3q的勻強(qiáng)電場(chǎng),方向均水平向右。質(zhì)量均為m=1.5×10-2kg的A、B小球,其中B球?yàn)榻^緣小球且不帶電,被長(zhǎng)為R的絕緣絲線懸掛在O點(diǎn)剛好靜止在虛線上, A球帶電荷量為qA=+6.0×10-6C,在豎直平面內(nèi)的以某一初速度v豎直進(jìn)入電場(chǎng),運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)速度剛好水平,同時(shí)與B球發(fā)生正碰并立即粘在一起圍繞O點(diǎn)做半徑為R=0.7m完整的圓周運(yùn)動(dòng),假設(shè)甲、乙兩球可視為質(zhì)點(diǎn),g取10 m/s2。(sin53°=0.8,c0s53°=0.6)
(1)假設(shè)初速度v="20m/s" ,試求小球AB球碰撞前能運(yùn)動(dòng)的水平位移的大小和整個(gè)過(guò)程中電場(chǎng)力對(duì)小球做功的最大值。
(2)如果小球剛好能做完整的圓周運(yùn)動(dòng),試求碰撞前A球的最小速度和繩子所受的最大拉力分別多大。
(1)4m  0.4J(2)7m/s  3N
(1)豎直方向動(dòng)量定理-mgt="0-mV" ------ ①
t=2s
水平位移S=at2/2------ ②
a=F/m---- ----③
解得:S=4m
電場(chǎng)力做功:W=F1S1+F2R="0.4J" -------④
(2)碰撞前A球速度設(shè)為V0,碰撞后共同速度為V1,等效最高點(diǎn)速度為V2,
動(dòng)量守恒mV0=2mV1---- ----⑤
等效最高點(diǎn)合力F=5×2mg/3=mV22/R---- ----⑥
動(dòng)能定理F(R+0.6R)=ΔEK---- ----⑦
V0="14m/s,   " V1=7m/s
等效最低點(diǎn)速度為V
有T-F=mV2/R---- ----⑧
又動(dòng)能定理F0.4R=ΔEK---- ----⑨
解得:T=3N
練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:單選題

(2009·淄博一模)如圖所示,兩虛線之間的空間內(nèi)存在著正交或平行的勻強(qiáng)電場(chǎng)E和勻強(qiáng)磁場(chǎng)B,有一個(gè)帶正電的小球(電荷量為+q,質(zhì)量為m)從電磁復(fù)合場(chǎng)上方的某一高度處自由落下,那么,帶電小球可能沿直線通過(guò)的電磁復(fù)合場(chǎng)是                                                (  )

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:單選題

如右圖所示,勻強(qiáng)電場(chǎng)和勻強(qiáng)磁場(chǎng)相互正交,寬度為d,豎直方向足夠長(zhǎng)。今有一束α粒子以不同的速率沿圖示方向射入場(chǎng)區(qū)。設(shè)α粒子的帶電量為q,不計(jì)重力,那么飛出復(fù)合場(chǎng)區(qū)的α粒子的動(dòng)能變化量可能為(  。
A.B.
C.0D.qEd

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:單選題

如圖所示,一束粒子(不計(jì)重力,初速度可忽略)緩慢通過(guò)小孔O1進(jìn)入極板間電壓為U的水平加速電場(chǎng)區(qū)域I,再通過(guò)小孔O2射入相互正交的勻強(qiáng)電場(chǎng)和勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域II,其中磁場(chǎng)的方向如圖所示,磁感應(yīng)強(qiáng)度大小可根據(jù)實(shí)際要求調(diào)節(jié),收集室的小孔O3與O1、O2在同一條水平線上.則
A.該裝置可篩選出具有特定質(zhì)量的粒子
B.該裝置可篩選出具有特定電荷量的粒子
C.該裝置可篩選出具有特定比荷的粒子
D.該裝置可篩選出具有特定功能的粒子

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:填空題

如圖所示,a、b、c、d四種離子,它們帶等量同種電荷,質(zhì)量為ma=mb<mc=md,以不等的速率va<vb=vc<vd進(jìn)入速度選擇器后,有兩種離子從選擇器中射出,進(jìn)入磁感應(yīng)強(qiáng)度為B2的磁場(chǎng).由此可以判斷射向D1的是_________離子.(不計(jì)重力)

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:計(jì)算題

一個(gè)半徑r=0.10m的閉合導(dǎo)體圓環(huán),圓環(huán)單位長(zhǎng)度的電阻R0=1.0×10-2W×m-1。如圖甲所示,圓環(huán)所在區(qū)域存在著勻強(qiáng)磁場(chǎng),磁場(chǎng)方向垂直圓環(huán)所在平面向外,磁感應(yīng)強(qiáng)度大小隨時(shí)間變化情況如圖乙所示。

小題1:分別求在0~0.3 s和0.3 s~0.5s 時(shí)間內(nèi)圓環(huán)中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大;
小題2:分別求在0~0.3 s和0.3 s~0.5s 時(shí)間內(nèi)圓環(huán)中感應(yīng)電流的大小,并在圖19丙中畫出圓環(huán)中感應(yīng)電流隨時(shí)間變化的i-t圖象(以線圈中逆時(shí)針電流為正,至少畫出兩個(gè)周期);
小題3:求在0~10s內(nèi)圓環(huán)中產(chǎn)生的焦耳熱。

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:計(jì)算題

(供選學(xué)物理3-1的考生做)(8分)
如圖所示,M、N為正對(duì)著豎直放置的金屬板,其中N板的正中央有一個(gè)小孔,M、N板間的電壓U1 = 1.0×103 V.PQ為正對(duì)著水平放置的金屬板,板長(zhǎng)L =" 10" cm,兩板間的距離d =" 12" cm,兩板間的電壓U2 =" 2.4" × 103 V.PQ板的右側(cè)存在方向垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域,其中虛線為磁場(chǎng)的左右邊界,邊界之間的距離l =" 60" cm,豎直方向磁場(chǎng)足夠?qū)挘粋(gè)比荷= 5.0×104 C/kg的帶正電粒子,從靜止開(kāi)始經(jīng)M、N板間的電壓U1加速后,沿P、Q板間的中心線進(jìn)入P、Q間,并最終進(jìn)入磁場(chǎng)區(qū)域.整個(gè)裝置處于真空中,不計(jì)重力影響.
(1)求粒子進(jìn)入P、Q板間時(shí)速度υ 的大小;
(2)若粒子進(jìn)入磁場(chǎng)后,恰好沒(méi)有從磁場(chǎng)的右邊界射出,求勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大。

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:單選題

如圖所示,在光滑絕緣的斜面上有一質(zhì)量為m、帶電量為+q的小球,為了使它能在斜面上做勻速圓周運(yùn)動(dòng),除了用一絲線拴住外,必須加一個(gè)電場(chǎng),該電場(chǎng)的方向和大小可能為(    )

A方向豎直向上,大小為mg/q
B方向沿斜面向上,大小為mgsin30°/q
C方向垂直斜面向下,大小為mgsin30°/q
D方向豎直向下,大小為mg/q

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:計(jì)算題

如圖20所示,一質(zhì)量為m=0.016kg、長(zhǎng)L=0.5m、寬d=0.1m、電阻R=0.1Ω的矩形線圈,從h1=5m的高處由靜止開(kāi)始下落,然后進(jìn)入勻強(qiáng)磁場(chǎng),當(dāng)下邊進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí),由于磁場(chǎng)力的作用,線圈正好作勻速運(yùn)動(dòng)。(g=10m/s2

小題1:求勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B。
小題2:如果線圈的下邊通過(guò)磁場(chǎng)所經(jīng)歷的時(shí)間t="0." 15s,求磁場(chǎng)區(qū)域的高度h2.
小題3:從線圈的下邊進(jìn)入磁場(chǎng)開(kāi)始到線圈下邊離開(kāi)磁場(chǎng)的時(shí)間內(nèi),在線圈中產(chǎn)生的焦耳熱是多少?

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