【題目】如圖所示,在光滑絕緣水平面上建立平面直角坐標(biāo)系xOy,第一象限存在磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B,方向豎直向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng);第四象限存在如圖所示的勻強(qiáng)電場(chǎng),電場(chǎng)線與x軸夾角為45°。一帶負(fù)電的小球a,質(zhì)量為m,電量絕對(duì)值為q,從坐標(biāo)原點(diǎn)射入磁場(chǎng),速度方向與x軸正方向夾角為45°,其恰好能與靜止在(x0,0)處的質(zhì)量為2m的帶電小球b發(fā)生彈性正碰。已知碰撞前后兩球的電量和電性均沒有發(fā)生變化,碰撞后的兩球不會(huì)再次相遇。求:

1)小球a射入磁場(chǎng)時(shí)的初速度的大;

2)碰撞后小球b速度的大小;

3)若碰后經(jīng)過一段時(shí)間,小球b沿著碰前小球a的軌跡回到坐標(biāo)原點(diǎn),請(qǐng)確定小球b的電性和電量。

【答案】1;(2;(3)正電,

【解析】

1)設(shè)小球a射入磁場(chǎng)時(shí)的初速度為v0,小球進(jìn)入磁場(chǎng)后做勻速圓周運(yùn)動(dòng),洛倫茲力提供向心力,則

由幾何關(guān)系知

聯(lián)立解得

2ab發(fā)生彈性正碰,設(shè)碰后a球的速度為v1b球的速度為v2,a、b球組成的系統(tǒng),由動(dòng)量守恒和機(jī)械能守恒得

聯(lián)立解得

3)對(duì)小球b在電場(chǎng)或磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)情況分析可知,小球b帶正電。因?yàn)榕龊笮∏?/span>b沿碰前小球a的運(yùn)動(dòng)軌跡,由幾何關(guān)系得

小球b在磁場(chǎng)中做勻速圓周運(yùn)動(dòng),洛倫茲力提供向心力,則

代入已知量解得

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,實(shí)線表示電場(chǎng)線,虛線表示只受電場(chǎng)力作用的帶電粒子的運(yùn)動(dòng)軌跡.粒子先經(jīng)過M點(diǎn),再經(jīng)過N點(diǎn).下列判斷正確的是

A. 該粒子帶負(fù)電

B. 粒子在M點(diǎn)的速度大于N點(diǎn)的速度

C. 粒子在M點(diǎn)的加速度大于N點(diǎn)的加速度

D. 粒子在M點(diǎn)的電勢(shì)能大于N點(diǎn)的電勢(shì)能

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,x軸沿水平方向,y軸沿豎直方向,OM是與x軸成θ角的一條射線.現(xiàn)從坐標(biāo)原點(diǎn)O以速度v0水平拋出一個(gè)小球,小球與射線OM交于P點(diǎn),此時(shí)小球的速度v與OM的夾角為α;若保持方向不變而將小球初速度增大為2v0,小球與射線OM交于P′,此時(shí)小球的速度v′與OM的夾角為α′,則( )

A.夾角α′是α的2倍

B.小球通過P′點(diǎn)的速率是4v

C.小球從O運(yùn)動(dòng)到P′的時(shí)間是從O到P時(shí)間的2倍

D.OP′=2OP

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】一只鳥在距水面20m的上空以5m/s的速度水平飛行. 突然它叼著的一條0. 1kg的魚從口中掉落. 不計(jì)空氣阻力(g10m/s2),求

1)魚從脫離到落至水面所用的時(shí)間;

2)魚從脫離到撞擊水面的過程中,水平方向的位移大小;

3)魚撞擊水面的速度大小。

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,甲、乙兩個(gè)電路都是由一個(gè)靈敏電流表G和一個(gè)變阻器R組成的,已知靈敏電流表的滿偏電流Ig=2mA,內(nèi)電阻Rg=300Ω,則下列說法正確的是

A.甲表是電流表,R增大時(shí)量程增大

B.乙表是電壓表,R增大時(shí)量程增大

C.在甲圖中,若改裝成的電流表的量程為0.6A,則R=0.5Ω

D.在乙圖中,若改裝成的電壓表的量程為3V,則R=1200Ω

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】甲、乙、丙三個(gè)長(zhǎng)度、橫截面積都相同的金屬導(dǎo)體分別接入電路后各自進(jìn)行測(cè)量,把通過上述導(dǎo)體的電流I,導(dǎo)體兩端電壓UUI坐標(biāo)系中描點(diǎn),O為坐標(biāo)原點(diǎn),甲、乙、丙三個(gè)點(diǎn)恰好在一條直線上,如圖所示,則下列表述中正確的是

A.甲電阻率最大B.乙電阻率最大

C.丙電阻率最大D.三個(gè)電阻率一樣大

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,水平地面的上空有一架飛機(jī)在進(jìn)行投彈訓(xùn)練,飛機(jī)沿水平方向作勻加速直線運(yùn)動(dòng)。當(dāng)飛機(jī)飛經(jīng)觀察點(diǎn)B點(diǎn)正上方A點(diǎn)時(shí)投放一顆炸彈,經(jīng)時(shí)間T炸彈落在觀察點(diǎn)B正前方L1處的C點(diǎn),與此同時(shí)飛機(jī)投放出第二顆炸彈,最終落在距觀察點(diǎn)B正前方L2處的D點(diǎn),且L2=3L1,空氣阻力不計(jì)。求:

1)飛機(jī)第一次投彈時(shí)的速度大小。

2)飛機(jī)水平飛行的加速度大小。

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,質(zhì)量M=1.0kg的木板靜止在光滑水平面上,質(zhì)量m=0.495kg的物塊(可視為質(zhì)點(diǎn))放在的木板左端,物塊與木板間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.4。質(zhì)量m0=0.005kg的子彈以速度v0=300m/s沿水平方向射入物塊并留在其中(子彈與物塊作用時(shí)間極短),木板足夠長(zhǎng)g10m/s2。求:

1)物塊的最大速度

2)木板的最大速度。

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,輕彈簧左端固定在豎直墻上,右端與木塊B相連,木塊A緊靠木塊B放置,A、B與水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)均為μ。用水平力F向左壓A,使彈簧被壓縮一定程度后,系統(tǒng)保持靜止。若突然撤去水平力F,A、B向右運(yùn)動(dòng),下列判斷正確的是

A. A、B一定會(huì)在向右運(yùn)動(dòng)過程的某時(shí)刻分開

B. 若A、B在向右運(yùn)動(dòng)過程的某時(shí)刻分開了,當(dāng)時(shí)彈簧一定是原長(zhǎng)

C. 若A、B在向右運(yùn)動(dòng)過程的某時(shí)刻分開了,當(dāng)時(shí)彈簧一定比原長(zhǎng)短

D. 若A、B在向右運(yùn)動(dòng)過程的某時(shí)刻分開了,當(dāng)時(shí)彈簧一定比原長(zhǎng)長(zhǎng)

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