如圖3-13所示，質(zhì)量m=1.0×10-4 kg的小球放在絕緣的水平面上，小球帶電荷量q=2.0×10-4 C，小球與水平面間的動摩擦因數(shù)μ=0.2，外加水平向右的勻強(qiáng)電場E=5 V／m，垂直紙面向外的勻強(qiáng)磁場B=2 T，小球從靜止開始運動.問：

 (1)小球具有最大加速度的值為多少？

(2)小球的最大速度為多少?(g取10 m／s2)

解析：小球受到的電場力F電水平向右，洛倫茲力F洛豎直向下，滑動摩擦力F滑水平向左.當(dāng)剛開始運動時，速度為零，洛倫茲力為零，滑動摩擦力最小，合外力最大，小球具有的加速度最大，mamax=qE-μmg，所以amax=8 m／s2.

    當(dāng)速度增大時，洛倫茲力增大，滑動摩擦力增大，合外力減小，加速度減小，速度增加，當(dāng)電場力等于滑動摩擦力時，加速度為零，達(dá)到最大速度vmax.則有：μ(mg＋qvmaxB)=qE，所以：vmax=10 m／s.

答案：(1)8 m／s2  (2)10 m／s

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：

用如圖8- 7- 13所示裝置驗證動量守恒定律，質(zhì)量為mA的鋼球A用細(xì)線懸掛于O點，質(zhì)量為mB的鋼球B放在離地面高度為H的小支柱N上.O點到A球球心的距離為L，使懸線在A球釋放前張直，且線與豎直線的夾角為α.A球釋放后擺動到最低點時恰與B球正碰，碰撞后，A球把輕質(zhì)指示針OC推移到與豎直線夾角β處，B球落到地面上，地面上鋪一張蓋有復(fù)寫紙的白紙D.保持α角度不變，多次重復(fù)上述實驗，白紙上記錄到多個B球的落點.

(1)圖中s應(yīng)是B球初始位置到______________的水平距離.

(2)為了驗證兩球碰撞過程動量守恒，應(yīng)測得_______、_______、_______、_______、_______、_______、_______等物理量.

(3)用測得的物理量表示碰撞前后A球、B球的動量：pA＝_______，pA′＝_______，pB＝_______，pB′＝_______.

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科目：高中物理 來源： 題型：

如圖6-3-13所示為質(zhì)譜儀的原理圖，A為粒子加速器，電壓為U1；B為速度選擇器，磁場與電場正交，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B1，板間距離為d；C為偏轉(zhuǎn)分離器，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B2.今有一質(zhì)量為m、電荷量為q的正離子經(jīng)加速后，恰好通過速度選擇器，進(jìn)入分離器后做半徑為R的勻速圓周運動，求：

圖6-3-13

(1)粒子的速度v；

(2)速度選擇器的電壓U2；

(3)粒子在B2磁場中做勻速圓周運動的半徑R.

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科目：高中物理 來源： 題型：

如圖13所示為一質(zhì)譜儀的構(gòu)造原理示意圖，整個裝置處于真空環(huán)境中，離子源N可釋放出質(zhì)量相等、電荷量均為q（q＞0）的離子。離子的初速度很小，可忽略不計。離子經(jīng)S1、S2間電壓為U的電場加速后，從狹縫S3進(jìn)入磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B、方向垂直于紙面向外的勻強(qiáng)磁場中，沿著半圓運動到照相底片上的P點處，測得P到S3的距離為x。求：        

（1）離子經(jīng)電壓為U的電場加速后的動能；

（2）離子在磁場中運動時的動量大�。�

（3）離子的質(zhì)量。[來源:Zxxk.Com]

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科目：高中物理 來源： 題型：

如圖13所示，半徑為R的光滑半圓環(huán)軌道豎直固定在一水平光滑的桌面上，桌距水平地面的高度也為R。在桌面上輕質(zhì)彈簧被a、b兩個小球擠壓（小球與彈簧不拴接），處于靜止?fàn)顟B(tài)。同時釋放兩個小球，小球a、b與彈簧在水平桌面上分離后，a球從B點滑上光滑半圓環(huán)軌道并恰能通過半圓環(huán)軌道最高點A，b球則從桌面C點滑出后落到水平地面上，落地點距桌子右側(cè)的水平距離為。已知小球a質(zhì)量為m，重力加速度為g。

       求：（1）釋放后a球離開彈簧時的速度大小；

       （2）釋放后b球離開彈簧時的速度大小；

（3）釋放小球前彈簧具有的彈性勢能。

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科目：高中物理 來源： 題型：

如圖4－3－13所示為某種魚餌自動投放器中的投餌管裝置示意圖，其下半部AB是一長為2R的豎直細(xì)管，上半部BC是半徑為R的四分之一圓弧彎管，管口沿水平方向，AB管內(nèi)有一原長為R、下端固定的輕質(zhì)彈簧．投餌時，每次總將彈簧長度壓縮到0.5R后鎖定，在彈簧上端放置一粒魚餌，解除鎖定，彈簧可將魚餌彈射出去．設(shè)質(zhì)量為m的魚餌到達(dá)管口C時，對管壁的作用力恰好為零．不計魚餌在運動過程中的機(jī)械能損失，且鎖定和解除鎖定時，均不改變彈簧的彈性勢能．已知重力加速度為g.求：

(1)質(zhì)量為m的魚餌到達(dá)管口C時的速度大小v1；

(2)彈簧壓縮到0.5R時的彈性勢能Ep；

(3)已知地面與水面相距1.5R，若使該投餌管繞AB管的中軸線OO′在90°角的范圍內(nèi)來回緩慢轉(zhuǎn)動，每次彈射時只放置一粒魚餌，魚餌的質(zhì)量在m到m之間變化，且均能落到水面．持續(xù)投放足夠長時間后，魚餌能夠落到水面的最大面積S是多少？

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