如圖所示,在真空中一個(gè)光滑的絕緣的水平面上,有直徑相同的兩個(gè)金屬球A、C.質(zhì)量mA=0.01kg,mC=0.005kg.靜止在磁感應(yīng)強(qiáng)度B=0.5T的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中的C球帶正電,電量qC=1×10-2 C.在磁場(chǎng)外的不帶電的A球以速度v0=20m/s進(jìn)入磁場(chǎng)中與C球發(fā)生正碰后,C球?qū)λ矫鎵毫η『脼榱,設(shè)向右為正,則碰后A球的速度為( 。
分析:A和C碰撞前后動(dòng)量守恒,且碰后兩球均分電荷,都將受到洛倫茲力,由左手定則判斷洛倫茲力的方向
解答:解:設(shè)A球初速度方向?yàn)檎较颍O(shè)碰后A、C速度為vA和vC,由動(dòng)量守恒得,
mAv0=mAvA+mCvC
碰后,兩球平均分配電荷,C球?qū)λ矫鎵毫η『脼榱悖瑒t有:
mCg=
1
2
BqvC
由①②代入數(shù)據(jù)得,vA=10m/s
故選A.
點(diǎn)評(píng):抓住碰撞前后動(dòng)量守恒,且碰后兩球均帶點(diǎn),都受洛倫茲力,同時(shí)注意挖掘隱含條件
練習(xí)冊(cè)系列答案
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科目:高中物理 來源: 題型:

如圖所示,在真空中的A、B兩點(diǎn)分別放置等量異種點(diǎn)電荷,在A、B兩點(diǎn)間取一正五角星形路徑abcdefghija,五角星的中心O與A、B的中點(diǎn)重合,其中af連線與AB連線垂直.現(xiàn)有一電子沿該路徑逆時(shí)針移動(dòng)一周,下列判斷正確的是( 。

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科目:高中物理 來源: 題型:

(2011?江西模擬)如圖所示,在真空中的A、B兩點(diǎn)分別放置等量異種點(diǎn)電荷,在A、B兩點(diǎn)間取一正五角星形路徑abcdefghija,五角星的中心與A、B的中點(diǎn)重合,其中af連線與AB連線垂直.現(xiàn)將一電子沿該路徑逆時(shí)針移動(dòng)一周,下列判斷正確的是( 。

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科目:高中物理 來源: 題型:

如圖所示,在真空中的A、B兩點(diǎn)分別放等量異號(hào)點(diǎn)電荷+q、-q,在電場(chǎng)中通過A、B兩點(diǎn)的豎直平面內(nèi)于對(duì)稱位置取一個(gè)矩形路徑abcd.現(xiàn)將一個(gè)電子沿abcd移動(dòng)一周,則正確的是( 。

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科目:高中物理 來源: 題型:

(2013?東莞一模)如圖所示,在真空中,半徑為d的虛線所圍的圓形區(qū)域內(nèi)只存在垂直紙面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng),在磁場(chǎng)右側(cè)有一對(duì)平行金屬板M和N,兩板間距離也為d,板長為l.板
間存在勻強(qiáng)電場(chǎng),兩板間的電壓為U0.兩板的中心線O1O2,與磁場(chǎng)區(qū)域的圓心O在同一直線上.有一電荷量為q、質(zhì)量為m的帶正電粒子,以速率v0從圓周上的P點(diǎn)沿垂直于半徑OOl并指向圓心O的方向進(jìn)入磁場(chǎng),從圓周上的O1點(diǎn)飛出磁場(chǎng)后沿兩板的中心線O1O2射入勻強(qiáng)電場(chǎng),從兩板右端某處飛出.不計(jì)粒子所受重力.求
(1)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大小
(2)粒子在磁場(chǎng)和電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的總時(shí)間
(3)當(dāng)粒子在電場(chǎng)中經(jīng)過時(shí)間t=
l2v0
時(shí),突然改變兩金屬板帶電性質(zhì),使電場(chǎng)反向,且兩板間電壓變?yōu)閁1,則粒子恰好能從O2點(diǎn)飛出電場(chǎng),求電壓U1和U0的比值.

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科目:高中物理 來源: 題型:

(2010?煙臺(tái)一模)如圖所示,在真空中,邊長為2b的虛線所圍的正方形區(qū)域ABCD內(nèi)存在勻強(qiáng)磁場(chǎng),磁場(chǎng)方向垂直紙面向外.在磁場(chǎng)右側(cè)有一對(duì)平行金屬板M和N,兩板間距離為b,板長為2b,O1O2為兩板的中心線.且O1為磁場(chǎng)右邊界BC邊的中點(diǎn).有一電荷量為q、質(zhì)量為m的帶正電的粒子,以速度v0從DC邊某點(diǎn)P點(diǎn)沿垂直于DC的方向進(jìn)入磁場(chǎng),當(dāng)粒子從O1點(diǎn)沿O1O2方向飛出磁場(chǎng)的同時(shí),給M、N板間加上如圖所示交變電壓u(圖中U0與T未知).最后粒子剛好以平行于N板的速度,從N板的邊緣飛出.不計(jì)平行金屬板兩端的邊緣效應(yīng)及粒子所受的重力.求:
(1)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大;
(2)交變電壓的周期T和電壓U0的值;
(3)若t=
T2
時(shí),將相同粒子從MN板右側(cè)O2點(diǎn)沿板的中心線O2O1方向,仍以速率v0射入M、N之間,求粒子進(jìn)入磁場(chǎng)后在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間.

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