如圖所示,是位于足夠大的絕緣光滑水平桌面內(nèi)的平面直角坐標系,虛線MN是∠的角平分線.在MN的左側(cè)區(qū)域,存在著沿軸負方向、場強為E的勻強電場;在MN的右側(cè)區(qū)域,存在著方向豎直向下、磁感應(yīng)強度為B的勻強磁場,現(xiàn)有一帶負電的小球y軸上的P(0,L)點,在電場力作用下由靜止開始運動,小球到達虛線MN上的Q點時與另一個不帶電的靜止小球發(fā)生碰撞,碰后兩小球粘合在一起進入磁場,它們穿出磁場的位置恰好在O點.若、兩小球的質(zhì)量相等且均可視為質(zhì)點,、碰撞過程中無電荷量損失,不計重力作用.求:
(1)小球的比荷(即電荷量與質(zhì)量之比);
(2)過O點后,粘在一起的兩個小球再次到達虛線MN上的位置坐標(結(jié)果用E、BL表示).
(1)設(shè)的質(zhì)量為、電荷量為碰撞前后的速度大小分別為、,碰后兩球在磁場中運動的軌道半徑為R.在電場中做勻加速直線運動,由動能定理得:(2分)
碰撞中動量守恒,有:(2分)解得(2分)
由題意知,Q點的位置坐標一定是(L,L),且碰后兩球在磁場中做勻速圓周運動的圓心O1一定在軸上,如圖,所以R=L(2分)由洛倫茲力提供向心力有:(2分)故有(2分)

(2)過O點后,兩球以沿軸正方向的初速度在電場中做類平拋運動,設(shè)它們再次到達虛線MN上的位置坐標為,在電場中運動的時間為由運動學(xué)公式的:(2分)(2分)且(2分)解得:,所以兩球再次到達虛線MN上的位置坐標是
練習冊系列答案
相關(guān)習題

科目:高中物理 來源:不詳 題型:計算題

如圖所示,在xOy平面的第一象限內(nèi)存在著方向垂直紙面向外,磁感應(yīng)強度為B的勻強磁場,在第四象限內(nèi)存在方向沿負x方向的勻強電場。從y軸上坐標為(0,a)的P點同時沿垂直磁場方向向磁場區(qū)發(fā)射速度大小不是都相等的帶正電的同種粒子,粒子的速度方向在與y軸正方向成30°~150°角的范圍內(nèi),結(jié)果所有粒子經(jīng)過磁場偏轉(zhuǎn)后都垂直打到x軸上,然后進入第四象限內(nèi)的電場區(qū)。已知帶電粒子電量為+q,質(zhì)量為m,不計粒子重力和粒子間的相互作用力。

小題1:求全部粒子經(jīng)過x軸的時間差。
小題2:求粒子通過x軸時的位置范圍。
小題3:已知從P點發(fā)出時速度最大的粒子受到的磁場力與它在電場中受到的電場力大小相等,求從P點發(fā)出時速度最小的粒子穿過電場后在y軸上的Q點射出電場時的速度大小v。

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計算題

(18分)如圖,有位于豎直平面上的半徑為R的圓形光滑絕緣軌道,其上半部分處于豎直向下.場強為E的勻強電場中,下半部分處于垂直水平面向里的勻強磁場中;質(zhì)量為m,帶正電,電荷量為q的小球,從軌道的水平直徑的M端由靜止釋放,若小球在某一次通過最低點時對軌道的壓力為零,

求:
(1)磁感應(yīng)強度B的大。
(2)小球?qū)壍雷畹忘c的最大壓力;
(3)若要小球在圓形軌道內(nèi)做完整的圓周運動,求小球從軌道的水平直徑的M端下滑的最小速度.

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

電子產(chǎn)品制作車間里常常使用電烙鐵焊接電阻器和電容器等零件,技術(shù)工人常將電烙鐵和一個白熾燈串聯(lián)使用,電燈還和一只開關(guān)并聯(lián),然后再接到市電上(如圖),下列說法正確的是(     )
A.開關(guān)接通時比開關(guān)斷開時消耗的總功率大
B.開關(guān)接通時,電燈熄滅,只有電烙鐵通電,可使消耗的電功率減小
C.開關(guān)斷開時,電燈發(fā)光,電烙鐵也通電,消耗的總功率增大,但電烙鐵發(fā)熱較少
D.開關(guān)斷開時,電燈發(fā)光,可供在焊接時照明使用,消耗總功率減小

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

如右圖所示,一金屬框abcd從離磁場區(qū)域上方高h處自由下落,進入與線框平面垂直的勻強磁場中,在進入磁場的過程中,不可能發(fā)生的情況是
A.線框做加速運動,加速度
B.線框做勻速運動
C.線框做減速運動
D.線框會反跳回原處

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計算題

如圖16所示,在分別為的兩個相鄰的條形區(qū)域中分別有勻強磁場和勻強電場,磁場方向垂直于紙面向里,電場方向與電、磁場分界線平行向右。一帶正電的粒子以速率v從磁場區(qū)域的上邊界的P點向下成θ=60º射入磁場,然后以垂直于電、磁場分界線的方向進入電場,最后從電場邊界上的Q點射出。已知PQ垂直于電場方向,不計重力。求電場強度和磁感應(yīng)強度大小之比,以及粒子在磁場與電場中運動的時間之比。

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

如圖所示,一理想變壓器的原線圈匝數(shù)n1=1000匝,副線圈匝數(shù)n2=200匝,交變電壓u=220sinl00πt(V),電阻R=88,交流電壓表和交流電流表對電路的影響可忽略不計,則
A.電流表Al的示數(shù)為0.1AB.電壓表V1的示數(shù)為311V
C.電流表A2的示數(shù)為1.0AD.電壓表V2的示數(shù)為44V

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計算題

在地面上方的真空室內(nèi),存在勻強電場和勻強磁場。已知電場強度和磁感應(yīng)強度的方向是相同的,電場強度的大小E ="4N/c,B=" 0.15T。今有一個帶負電的質(zhì)點以v = 20m/s的速度在此區(qū)域內(nèi)沿垂直于電場強度方向做勻速直線運動,求此帶電質(zhì)點的電量與質(zhì)量之比q/m以及磁場的所有可能方向。(g=9.8m/s2

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

方向如圖所示的勻強電場(場強為E)和勻強磁場(磁感應(yīng)強度為B)共存的場區(qū),一電子沿垂直電場線和磁感線方向以速度v0射入場區(qū),則                   (   )
   
A.若v0EB,電子沿軌跡Ⅰ運動,出場區(qū)時速度vv0
B.若v0EB,電子沿軌跡Ⅱ運動,出場區(qū)時速度vv0
C.若v0EB,電子沿軌跡Ⅰ運動,出場區(qū)時速度vv0
D.若v0EB,電子沿軌跡Ⅱ運動,出場區(qū)時速度vv0

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