(15分)如圖所示的空間,勻強(qiáng)電場(chǎng)的方向豎直向下,場(chǎng)強(qiáng)為,勻強(qiáng)磁場(chǎng)的方向水平向外,磁感應(yīng)強(qiáng)度為.有兩個(gè)帶電小球A和B都能在垂直于磁場(chǎng)方向的同一豎直平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)(兩小球間的庫(kù)侖力可忽略),運(yùn)動(dòng)軌跡如圖。已知兩個(gè)帶電小球A和B的質(zhì)量關(guān)系為,軌道半徑為

(1)試說(shuō)明小球A和B帶什么電,它們所帶的電荷量之比等于多少?
(2)指出小球A和B的繞行方向?
(3)設(shè)帶電小球A和B在圖示位置P處相碰撞,且碰撞后原先在小圓軌道上運(yùn)動(dòng)的帶電小球B恰好能沿大圓軌道運(yùn)動(dòng),求帶電小球A碰撞后所做圓周運(yùn)動(dòng)的軌道半徑(設(shè)碰撞時(shí)兩個(gè)帶電小球間電荷量不轉(zhuǎn)移)。

(1)兩小球都帶負(fù)電荷, (2)兩帶電小球的繞行方向都相同 (3)

解析試題分析: (1)因?yàn)閮蓭щ娦∏蚨荚趶?fù)合場(chǎng)中做勻速圓周運(yùn)動(dòng),故必有,由電場(chǎng)方向可知,兩小球都帶負(fù)電荷           (2分)

        (1分)

可得:        (2分)
(2)由題意可知,兩帶電小球的繞行方向都相同
         (2分)
得:
由題意有         (1分)
解得:        (2分)
(3)由于兩帶電小球在P處相碰,切向合外力為零,故兩帶電小球在相碰處的切向動(dòng)量守恒,
有:   (2分)
解得:       
     (1分)
所以    (2分)
考點(diǎn):本題考查了帶電粒子在復(fù)合場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)、動(dòng)量守恒定律。

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來(lái)源: 題型:計(jì)算題

(10分)兩塊厚度相同的木塊A和B,緊靠著放在光滑的水平面上,其質(zhì)量分別為,,它們的下底面光滑,上表面粗糙;另有一質(zhì)量的滑塊C(可視為質(zhì)點(diǎn)),以的速度恰好水平地滑到A的上表面,如圖所示,由于摩擦,滑塊最后停在木塊B上,B和C的共同速度為3.0m/s,求:

(1)木塊A的最終速度
(2)滑塊C離開(kāi)A時(shí)的速度

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:計(jì)算題

(1)研究發(fā)現(xiàn)兩個(gè)氘核(H)可聚變成He,已知氘核的質(zhì)量為2.013 6 u,中子的質(zhì)量為1.008 7 u, He核質(zhì)量為3.015 0 u.若質(zhì)量虧損1 u對(duì)應(yīng)的核能為931.5 MeV,則兩個(gè)氘核聚變成He核的核反應(yīng)方程為_(kāi)_______________;上述反應(yīng)中釋放的核能為_(kāi)_______.
(2)如圖所示,光滑水平面上三個(gè)物塊A、B、C,A、B間有壓縮且被鎖定的輕彈簧,三物塊均處于靜止?fàn)顟B(tài).現(xiàn)解除對(duì)彈簧的鎖定,B離開(kāi)彈簧后,以速度v0與C相碰,最終B與A運(yùn)動(dòng)的速度相同,已知mA=6 kg,mB=1 kg,mC=14 kg,求B與C相碰后C的速度大。

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:計(jì)算題

(9分)如圖,質(zhì)量為M、長(zhǎng)為L(zhǎng)的長(zhǎng)木板放在光滑水平地面上,一個(gè)質(zhì)量也是M的小滑塊(可視為質(zhì)點(diǎn))以速度v0從左端沖上長(zhǎng)木板,如果長(zhǎng)木板固定,小滑塊恰好滑到木板右端。試求:

Ⅰ.小滑塊與長(zhǎng)木板之間的動(dòng)摩擦因數(shù);
Ⅱ.如果長(zhǎng)木板不固定,小滑塊在長(zhǎng)木板上滑行過(guò)程中產(chǎn)生的熱量。

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:計(jì)算題

靜止的氮核被速度為v0的中子擊中生成碳核和另一種原子核甲,已知與甲核的速度方向和碰撞前中子的速度方向一致,碰后碳核與甲核的動(dòng)量之比為l:1.
①寫(xiě)出核反應(yīng)方程式.
②求與甲核的速度各是多大?

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:計(jì)算題

(12分)靜止在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中的原子核,俘獲一個(gè)速度為7.7×104 m/s 的中子而發(fā)生核反應(yīng)放出α粒子后變成一個(gè)新原子核,已知中子速度方向與磁場(chǎng)方向垂直,測(cè)得α粒子速度為:2×104m/s,方向與中子速度方向相同,求:
(1)生成的新核是什么?寫(xiě)出核反應(yīng)方程式。
(2)生成的新核的速度大小和方向。
(3)若α粒子與新核間相互作用不計(jì),則二者在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)軌道半徑之比及周期之比各為多少?

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:計(jì)算題

(9分)質(zhì)量M=3kg的長(zhǎng)木板靜止在光滑水平面上,木板左側(cè)放置一質(zhì)量m=1kg的木塊,右側(cè)固定一輕彈簧,處于原長(zhǎng)狀態(tài),彈簧正下方部分的木板上表面光滑,其他部分的木板上表面粗糙,如圖所示現(xiàn)給木塊v0=4m/s的初速度,使之向右運(yùn)動(dòng),在木板與木塊向右運(yùn)動(dòng)過(guò)程中,當(dāng)木板和木塊達(dá)到共速時(shí),木板恰與墻壁相碰,碰撞過(guò)程時(shí)間極短,木板速度的方向改變,大小不變,最后木塊恰好在木板的左端與木板相對(duì)靜止。求:

①木板與墻壁相碰時(shí)的速度v1
②整個(gè)過(guò)程中彈簧所具有的彈性勢(shì)能的最大值Epm;

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:計(jì)算題

(4分)如圖所示,在水平光滑直導(dǎo)軌上,靜止著三個(gè)質(zhì)量均為m=1kg的相同小球A、B、C,現(xiàn)讓A球以v0=2m/s的速度向著B(niǎo)球運(yùn)動(dòng),A、B兩球碰撞后粘合在一起,兩球繼續(xù)向右運(yùn)動(dòng)并跟C球碰撞,C球的最終速度vC=1m/s,求A、B兩球跟C球相碰前的速度和相碰后的速度。

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:計(jì)算題

(15分)兩個(gè)質(zhì)量都是=0.4kg的砂箱A、B并排放在光滑的水平桌面上,一顆質(zhì)量為=0.1kg的子彈以=140m/s的水平速度射向,如圖所示.射穿后,進(jìn)入并同一起運(yùn)動(dòng),測(cè)得落點(diǎn)到桌邊緣的水平距離=1∶2,求:

(1)沙箱離開(kāi)桌面的瞬時(shí)速度;(2)子彈在砂箱?中穿行時(shí)系統(tǒng)一共產(chǎn)生的熱量.

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