如圖所示，半徑R=0.8m的四分之一光滑圓弧軌道位于豎直平面內(nèi)，與長CD=2.0m的絕緣水平面平滑連接。水平面右側(cè)空間存在互相垂直的勻強(qiáng)電場和勻強(qiáng)磁場。電場強(qiáng)度E=40N／C，方向豎直向上，磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度B=1.0T，方向垂直紙面向外。兩個質(zhì)量均為m=2.0×10-6kg的小球和，球不帶電，球帶q=1.0×10-6C的正電，并靜止于水平面右邊緣處。將球從圓弧軌道頂端由靜止釋放，運(yùn)動到D點(diǎn)與球發(fā)生正碰，碰后兩球粘合在一起以速度飛入復(fù)合場中，最后落在地面上的P點(diǎn)。己知小球在水平面上運(yùn)動時所受的摩擦阻力，取g=10m／s2。、均可作為質(zhì)點(diǎn)。求：   
(1) 與b碰前a的速度
(2) 水平面離地面的高度
(3) 從小球開始釋放到落地前瞬間的整個運(yùn)動過程中，系統(tǒng)損失的機(jī)械能。
（1）（2）（3）
設(shè)a球到D點(diǎn)時的速度為，從釋放至D點(diǎn)，

根據(jù)動能定理     （5分）
解得:         （2分）
（2）（8分）兩球進(jìn)入復(fù)合場后，由計算可知兩球在洛倫茲力作用下做勻速圓周運(yùn)動，軌跡示意圖如右圖所示          （2分）
洛倫茲力提供向心力  （3分）
由圖可知                  （2分）
解得           （1分）
（3）（5分）系統(tǒng)損失的機(jī)械能
   (3分)
或
解得                （2分）
練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源：不詳 題型：問答題

如圖所示，在虛線左右兩側(cè)均有磁感應(yīng)強(qiáng)度相同的垂直紙面向外的勻強(qiáng)磁場和場強(qiáng)大小相等方向不同的勻強(qiáng)電場，虛線左側(cè)電場方向水平向右，虛線右側(cè)電場方向豎直向上。左側(cè)電場中有一根足夠長的固定絕緣細(xì)桿MN，N端位于兩電場的交界線上。a、b是兩個質(zhì)量相同的小環(huán)（環(huán)的半徑略大于桿的半徑），a環(huán)帶電，b環(huán)不帶電，b環(huán)套在桿上的N端且處于靜止，將a環(huán)套在桿上的M端由靜止釋放，a環(huán)先加速后勻速運(yùn)動到N端，a環(huán)與b環(huán)在N端碰撞并粘在一起，隨即進(jìn)入右側(cè)場區(qū)做半徑為 r =" 0.10" m的勻速圓周運(yùn)動，然后兩環(huán)由虛線上的P點(diǎn)進(jìn)入左側(cè)場區(qū)。已知a環(huán)與細(xì)桿MN的動摩擦因數(shù)μ=0.20，取g =" 10" m/s2。求：

（1）P點(diǎn)的位置；
（2）a環(huán)在桿上運(yùn)動的最大速率。
 

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源：不詳 題型：問答題

如圖所示，地面上方豎直界面N左側(cè)空間存在著水平的、垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度B="2.0" T．與N平行的豎直界面M左側(cè)存在豎直向下的勻強(qiáng)電場，電場強(qiáng)度E1="100" N/C．在界面M與N之間還同時存在著水平向左的勻強(qiáng)電場，電場強(qiáng)度E2="200" N/C．在緊靠界面M處有一個固定在水平地面上的豎直絕緣支架，支架上表面光滑，支架上放有質(zhì)量m2=1.8×10-4 kg的帶正電的小物體b（可視為質(zhì)點(diǎn)），電荷量q2=1.0×10-5 C．一個質(zhì)量m1=1.8×10-4 kg，電荷量q1=3.0×10-5C的帶負(fù)電小物體（可視為質(zhì)點(diǎn)）a以水平速度v0射入場區(qū)，沿直線運(yùn)動并與小物體b相碰，碰后粘合在一起成小物體c，進(jìn)入界面M右側(cè)的場區(qū)，并從場區(qū)右邊界N射出，落到地面上的Q點(diǎn)（圖中未畫出）．已知支架頂端距地面的高度h="1.0" m，M和N兩個界面的距離L="0.10" m，g取10 m/s2．求：

（1）小球a水平運(yùn)動的速率；
（2）物體c剛進(jìn)入M右側(cè)的場區(qū)時的加速度；
（3）物體c落到Q點(diǎn)時的速率．      

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源：不詳 題型：問答題

如圖所示，在Y軸右邊，有一方向垂直于XOY平面向里的勻強(qiáng)磁場，直線x=d為其右邊界，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B；在Y軸的左邊為一沿+Y方向的勻強(qiáng)電場，直線x=-d為其左邊界，電場強(qiáng)度為E。兩個帶正電的相同的粒子以同樣的速率從O點(diǎn)分別沿X軸正方向和負(fù)方向射入磁場和電場，當(dāng)它們離開磁場和電場時，速度方向均發(fā)生了θ角的偏轉(zhuǎn)，不計粒子的重力，試求粒子從O點(diǎn)射入時速度的大小

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源：不詳 題型：問答題

在xoy平面內(nèi)，第Ⅲ象限內(nèi)的直線OM是電場與磁場的邊界，OM與負(fù)x軸成45°角。在x＜0且OM的左側(cè)空間存在著負(fù)x方向的勻強(qiáng)電場E，場強(qiáng)大小為32N/C，在y＜0且OM的右側(cè)空間存在著垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場B，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為0.1T，如圖(13)所示。一不計重力的帶負(fù)電的微粒，從坐標(biāo)原點(diǎn)O沿y軸負(fù)方向以υ0=2×103m/s的初速度進(jìn)入磁場，已知微粒的帶電量為q=5×10-18C，質(zhì)量為m=1×10-24kg，（不計微粒所受重力），求：
（1）帶電微粒第一次經(jīng)過磁場邊界的位置坐標(biāo)；
（2）帶電微粒在磁場區(qū)域運(yùn)動的總時間；
（3）帶電微粒最終離開電、磁場區(qū)域的位置坐標(biāo)。

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源：不詳 題型：問答題

如圖所示，質(zhì)量為m，電量為q的帶正電
的微粒以初速度v0垂直射入相互垂直的勻強(qiáng)電場和
勻強(qiáng)磁場中，剛好沿直線射出該場區(qū)，若同一微粒
以初速度v0/2垂直射入該場區(qū)，則微粒沿圖示的
曲線從P點(diǎn)以2v0速度離開場區(qū)，求微粒在場區(qū)中
的橫向(垂直于v0方向)位移，（已知磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B.）

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

如圖所示，勻強(qiáng)電場和勻強(qiáng)磁場相互垂直，現(xiàn)有一束帶電粒子（不計重力），以速度沿圖示方向恰能沿直線穿過，正確的分析是（ ）
A．如果讓平行板電容器左極板為正極，則帶電粒子必須從下向上以進(jìn)入該區(qū)域才能沿直線穿過
B．如果帶電粒子以小于的速度沿方向射入該區(qū)域時，其電勢能越來越小
C．如果帶負(fù)電粒子速度小于，仍沿方向射入該區(qū)域時，其電勢能越來越大
D．無論帶正電還是帶負(fù)電的粒子，若從下向上以速度進(jìn)入該區(qū)域時，其動能都一定增加

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

某理想變壓器原線圈輸入電功率為P，原、副線圈匝數(shù)比為k，其副線圈接一內(nèi)阻為r的電動機(jī)，電動機(jī)正以速度v勻速向上提升質(zhì)量m的重物，已知重力加速度為g，則變壓器原線圈兩端的電壓為（   ）
A．B．C．D．

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源：不詳 題型：問答題

如圖，在直角坐標(biāo)系xoy平面內(nèi)，x軸上方有磁感應(yīng)強(qiáng)度為B、方向垂直xoy平面指向紙里的勻強(qiáng)磁場，x軸下方有場強(qiáng)為E、方向沿y軸負(fù)方向的勻強(qiáng)電場，x軸正方向上有一點(diǎn)P到原點(diǎn)O的距離PO=L．一質(zhì)量為m、電量為e的電子，由y軸負(fù)方向上距原點(diǎn)O為y處由靜止釋放，要使電子進(jìn)入磁場運(yùn)動且恰可通過P點(diǎn)(不計重力),則

(1)y應(yīng)滿足的條件是什么？
(2)電子由釋放至運(yùn)動到P點(diǎn)所用的時間t為多大？
 

查看答案和解析>>

同步練習(xí)冊答案