如圖,豎直平面坐標系xOy的第一象限,有垂直xOy面向外的水平勻強磁場和豎直向上的勻強電場,大小分別為B和E;第四象限有垂直xOy面向里的水平勻強電場,大小也為E;第三象限內(nèi)有一絕緣光滑豎直放置的半徑為R的半圓軌道,軌道最高點與坐標原點O相切,最低點與絕緣光滑水平面相切于N。一質(zhì)量為m的帶電小球從y軸上(y>0)的P點沿x軸正方向進入第一象限后做圓周運動,恰好通過坐標原點O,且水平切入半圓軌道并沿軌道內(nèi)側(cè)運動,過N點水平進入第四象限,并在電場中運動(已知重力加速度為g)。
(1)判斷小球的帶電性質(zhì)并求出其所帶電荷量;
(2)P點距坐標原點O至少多高;
(3)若該小球以滿足(2)中OP最小值的位置和對應(yīng)速度進入第一象限,通過N點開始計時,經(jīng)時間小球距坐標原點O的距離s為多遠?

(1),小球帶正電;(2)PO的最小距離為:;(3)。

(1)小球進入第一象限正交的電場和磁場后,在垂直磁場的平面內(nèi)做圓周運動,說明重力與電場力平衡,
得②  小球帶正電。
(2)小球在洛倫茲力作用下做勻速圓周運動,設(shè)勻速圓周運動的速度為v,軌道半徑為r。
有:
小球恰能通過半圓軌道的最高點并沿軌道運動,有:
由③④得:
PO的最小距離為:
(3)小球由O運動到N的過程中機械能守恒:
由④⑦得:
根據(jù)運動的獨立性可知,小球從N點進入電場區(qū)域后,在x軸方向以速度做勻速直線運動,沿電場方向做初速度為零的勻加速直線運動,則沿x軸方向有:
沿電場方向有
?
t時刻小球距O點:
練習(xí)冊系列答案
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科目:高中物理 來源:不詳 題型:實驗題

如圖所示,若在湖水里固定一細長圓管,管內(nèi)有一活塞,它的下端位于水面上.活塞的底面積S="1" cm2,質(zhì)量不計,水面上的大氣壓強p0=1.0×105 Pa.現(xiàn)把活塞緩慢地提高H="15" m,水上升h="10" m,則拉力對活塞做功為___________ J.

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

質(zhì)量為m的小球,從離地面高h處以初速度v0豎直上拋,小球能上升到離拋出點的最大高度為H,若選取該最高點位置為零勢能參考位置,不計阻力,則小球落回到拋出點時的機械能是
A.0 B.mgHC.D.mgh

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

下列說法正確的是 (     )
A.小朋友從滑梯上滑下的過程中機械能守恒
B.跳傘運動員在空中勻速下落的過程中機械能不守恒
C.小球沿固定光滑斜面下滑的過程中機械能不守恒
D.神舟號載人飛船穿越大氣層返回地球的過程中機械能守恒

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

質(zhì)量為m的小球,從離地面h高處以初速度豎直上拋,小球上升到離拋出點的最大高度為H,若選取最高點為零勢能面,不計空氣阻力,則 (   )
A.小球在拋出點的機械能是0
B.小球落回拋出點時的機械能是-mgH
C.小球落到地面時的動能是
D.小球落到地面時的重力勢能是-mgh

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

有一豎直放置的“T”形架,表面光滑,滑塊A、B分別套在水平桿與豎直桿上,A、B用一不可伸長的輕細繩相連,A、B質(zhì)量相等,且可看做質(zhì)點,如圖所示,開始時細繩水平伸直,A、B靜止.由靜止釋放B后,已知當細繩與豎直方向的夾角為60°時,滑塊B沿著豎直桿下滑的速度為v,則連接A、B的繩長為(  )

A.           B.            C.           D.

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

如圖所示,一根跨越一固定水平光滑細桿的輕繩,兩端各系一個小球,球Q置于地面,球P被拉到與細桿同一水平的位置。在繩剛被拉直時,球P從靜止狀態(tài)向下擺動,當球P擺到豎直位置時,球Q剛要離開地面,則兩球質(zhì)量之比mQ : mP為:
A.4B.3C.2D.1

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

如圖所示,輕質(zhì)彈簧下端固定在傾角為的粗糙斜面底端的擋板C上,另一端自然伸長到A點.質(zhì)量為m的物塊從斜面上B點由靜止開始滑下,與彈簧發(fā)生相互作用,最終停在斜面上某點.下列說法正確的是
A.物塊第一次滑到A點時速度最大
B.物塊停止時彈簧一定處于壓縮狀態(tài)
C.在物塊滑到最低點的過程中,物塊減少的重力勢能全部轉(zhuǎn)化成彈簧的彈性勢能
D.在物塊的整個運動過程中,克服彈簧彈力做的功等于重力和摩擦力做功之和

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

如圖所示,在光滑的水平面上固定著兩輕質(zhì)彈簧,一彈性小球在兩彈簧間往復(fù)運動,把小球和彈簧視為一個系統(tǒng),則小球在運動過程中(    )
A.系統(tǒng)的動量守恒,動能守恒
B.系統(tǒng)的動量守恒,機械能守恒
C.系統(tǒng)的動量不守恒,機械能守恒
D.系統(tǒng)的動量不守恒,動能守恒

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同步練習(xí)冊答案