(19分)如圖所示平面直角坐標(biāo)系xoy位于豎直平面內(nèi),在坐標(biāo)系的整個(gè)空間存在豎直向上的勻強(qiáng)電場(chǎng),在區(qū)域Ⅰ(0≤x≤L)還存在勻強(qiáng)磁場(chǎng),磁場(chǎng)方向垂直于xoy平面向里。在x軸上方有一光滑弧形軌道PQ,PQ兩點(diǎn)間豎直高度差為;⌒诬壍繮Q末端水平,端口為Q (3L,);某時(shí)刻一質(zhì)量為m、帶電荷量為+q的小球b從y軸上的M點(diǎn)進(jìn)入?yún)^(qū)域I,其速度方向沿x軸正方向;小球b在I區(qū)內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)。b進(jìn)入磁場(chǎng)的同時(shí),另一個(gè)質(zhì)量也為m、帶電荷量為-q的小球a從P點(diǎn)由靜止釋放。兩小球剛好在x=2L上的N點(diǎn)(沒具體畫出)反向等速率相碰。重力加速度為g。

求:(l)電場(chǎng)強(qiáng)度E;
(2)a球到達(dá)N點(diǎn)時(shí)的速度v;
(3)M點(diǎn)的坐標(biāo)。

(1)(2)與水平方向夾角為(3)(0,

解析試題分析:(1)有小球b在Ⅰ區(qū)做勻速圓周運(yùn)動(dòng),有,解得:
(2)設(shè)a小球到Q處的水平速度為,則a小球從P到Q,由動(dòng)能定理得:
解得
a小球從P到Q,做類平拋運(yùn)動(dòng),加速度為a

在x方向:
在y方向:
t時(shí)刻y方向的分速度為
a小球到N時(shí)的速度的大小為
速度與水平方向夾角為
(3)由于a、b兩小球剛好在x=2L上的N點(diǎn)(沒具體畫出)反向等速率相碰,則b在離開磁場(chǎng)A位置時(shí)速度也為,且方向與x軸成45°,如圖所示

由幾何關(guān)系得b在磁場(chǎng)中的軌跡半徑
A到x的距離為
M到x的距離為
即M點(diǎn)的坐標(biāo)為(0,
考點(diǎn):物體的平衡 動(dòng)能定理 帶電粒子在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中的勻速圓周運(yùn)動(dòng) 平拋運(yùn)動(dòng)規(guī)律

練習(xí)冊(cè)系列答案
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某班級(jí)同學(xué)要調(diào)換座位,一同學(xué)用斜向上的拉力拖動(dòng)桌子沿水平地面勻速運(yùn)動(dòng).則下列說(shuō)法正確的是(  )

A.拉力的水平分力等于桌子所受的合力
B.拉力的豎直分力小于桌子所受重力的大小
C.拉力與摩擦力的合力大小等于重力大小
D.拉力與重力的合力方向一定沿水平方向

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:計(jì)算題

一種水下重物打撈方法的工作原理如圖所示。將一質(zhì)量、體積的重物捆綁在開口朝下的浮筒上。向浮筒內(nèi)沖入一定質(zhì)量的氣體,開始時(shí)筒內(nèi)液面到水面的距離,筒內(nèi)氣體體積。在拉力作用下浮筒緩慢上升,當(dāng)筒內(nèi)液面的距離為時(shí),拉力減為零,此時(shí)氣體體積為,隨后浮筒和重物自動(dòng)上浮。求。


已知:大氣壓強(qiáng),水的密度,重力加速度的大小。不計(jì)水溫變化,筒內(nèi)氣體質(zhì)量不變且可視為理想氣體,浮筒質(zhì)量和筒壁厚度可忽略。

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:計(jì)算題

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:計(jì)算題

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(1)斜面對(duì)滑塊的摩擦力;
(2)地面對(duì)斜面體的摩擦力和支持力。

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:計(jì)算題

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(1)兩板間電場(chǎng)強(qiáng)度的大。
(2)判斷小球帶何種電荷并計(jì)算其帶電荷量;
(3)在圖示位置,若將細(xì)線突然剪斷,小球做何種性質(zhì)的運(yùn)動(dòng)?求加速度a的大小。

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