【題目】如圖所示，豎直平面MN與紙面垂直，MN右側(cè)的空間存在著垂直紙面向內(nèi)的勻強(qiáng)磁場和水平向左的勻強(qiáng)電場，MN左側(cè)的水平面光滑，右側(cè)的水平面粗糙．質(zhì)量為m的物體A靜止在MN左側(cè)的水平面上，已知該物體帶負(fù)電，電荷量的大小為為q．一質(zhì)量為的不帶電的物體B以速度v0沖向物體A并發(fā)生彈性碰撞，碰撞前后物體A的電荷量保持不變．求：

（1）碰撞后物體A的速度大��；

（2）若A與水平面的動摩擦因數(shù)為μ，重力加速度的大小為g，磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小為 ，電場強(qiáng)度的大小為．已知物體A從MN開始向右移動的距離為時，速度增加到最大值．求：

a．此過程中物體A克服摩擦力所做的功W；

b．此過程所經(jīng)歷的時間t．

【答案】（1）（2）a. b.

【解析】試題分析：（1）設(shè)A、B碰撞后的速度分別為vA、vB，由于A、B發(fā)生彈性碰撞，動量、動能守恒，則有：

①

②

聯(lián)立①②可得： ③

（2）a．A的速度達(dá)到最大值vm時合力為零，受力如圖所示。

豎直方向合力為零，有： ④

水平方向合力為零，有： ⑤

根據(jù)動能定理，有： ⑥

聯(lián)立③④⑤⑥并代入相相關(guān)數(shù)據(jù)可得：

b．方法一：

在此過程中，設(shè)A物體運(yùn)動的平均速度為，根據(jù)動量定理有：

⑦

⑧

依題意有： ⑨

聯(lián)立③④⑤⑦⑧⑨并代入相關(guān)數(shù)據(jù)可得：

方法二：設(shè)任意時刻A物體運(yùn)動的速度為v，取一段含此時刻的極短時間Δt，設(shè)此段時間內(nèi)速度的改變量為Δv，根據(jù)動量定理有：

⑦

而⑧

⑨

聯(lián)立③④⑤⑦⑧⑨并代入相關(guān)數(shù)據(jù)可得：

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】回旋加速器是加速帶電粒子的裝置，其核心部分是分別與高頻交流電極相連接的兩個D形金屬盒，兩盒間的狹縫中形成周期性變化的電場，使粒子在通過狹縫時都能得到加速，兩D形金屬盒處于垂直于盒底的勻強(qiáng)磁場中，如圖所示，要增大帶電粒子射出時的動能，則下列說法正確的是（ ）

A．增大電場的加速電壓

B．增大D形金屬盒的半徑

C．減小狹縫間的距離

D．減小磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】美國在2016年2月11日宣布“探測到引力波的存在”。天文學(xué)家通過觀測雙星軌道參數(shù)的變化來間接驗(yàn)證引力波的存在，證實(shí)了GW150914是兩個黑洞并合的事件。GW150914是一個36倍太陽質(zhì)量的黑洞和一個29倍太陽質(zhì)量的黑洞并合事件。假設(shè)這兩個黑洞繞它們連線上的某點(diǎn)做圓周運(yùn)動，且這兩個黑洞的間距緩慢減小。若該黑洞系統(tǒng)在運(yùn)動過程中各自質(zhì)量不變且不受其它星系的影響，則關(guān)于這兩個黑洞的運(yùn)動，下列說法正確的是(　　)

A. 這兩個黑洞運(yùn)行的線速度大小始終相等

B. 這兩個黑洞做圓周運(yùn)動的向心加速度大小始終相等

C. 36倍太陽質(zhì)量的黑洞和29倍太陽質(zhì)量的黑洞運(yùn)行的線速度大小之比為36∶29

D. 隨兩個黑洞的間距緩慢減小，這兩個黑洞運(yùn)行的周期也在減小

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】回旋加速器是獲得高能帶電粒子的裝置，其核心部分是分別與高頻交流電源的兩極相連的兩個D形盒，兩盒間的狹縫中形成周期性變化的電場，使粒子在通過狹縫時都能得到加速，兩D形金屬盒處于垂直于盒底的勻強(qiáng)磁場中，如圖所示，關(guān)于回旋加速器下列正確的是（ ）

A. 狹縫間的電場對粒子起加速作用，因此加速電壓越大，帶電粒子從D形盒射出時的動能越大

B. 磁場對帶電粒子的洛侖茲力對粒子不做功，則帶電粒子從D形盒射出時的動能與磁場的強(qiáng)弱無關(guān)

C. 帶電粒子做一次圓周運(yùn)動，要被加速兩次，因此交變電場的周期應(yīng)為圓周運(yùn)動周期的二倍

D. 用同一回旋加速器分別加速不同的帶電粒子，一般要調(diào)節(jié)交變電場的頻率

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】電荷量q=1×10-4C的帶正電的小物塊靜止在絕緣水平面上，所在空間存在沿水平方向的電場，其電場強(qiáng)度E的大小與時間t的關(guān)系如圖1所示，物塊速度v的大小與時間t的關(guān)系如圖2所示。重力加速度g=10m/s2。求：

（1）物塊與水平面間的動摩擦因數(shù)

（2）物塊在4s內(nèi)減少的電勢能

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，小球以大小不同的初速度水平向右，先后從P點(diǎn)拋出，兩次都碰撞到豎直墻壁．下列說法中正確的是（ ）

A．小球兩次碰到墻壁前的瞬時速度相同

B．小球兩次碰撞墻壁的點(diǎn)為同一位置

C．小球初速度大時，在空中運(yùn)行的時間較長

D．小球初速度大時，碰撞墻壁的點(diǎn)在上方

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，兩平行金屬板E、F之間電壓為U，兩足夠長的平行邊界MN、PQ區(qū)域內(nèi)，有垂直紙面向外的勻強(qiáng)磁場，一質(zhì)量為m、帶電量為＋q的粒子(不計(jì)重力)，由E板中央處靜止釋放，經(jīng)F板上的小孔射出后，垂直進(jìn)入磁場，且進(jìn)入磁場時與邊界MN成60°角，磁場MN和PQ邊界距離為d。求：

(1)粒子離開電場時的速度；

(2)若粒子垂直邊界PQ離開磁場，求磁感應(yīng)強(qiáng)度B；

(3)若粒子最終從磁場邊界MN離開磁場，求磁感應(yīng)強(qiáng)度的范圍。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】在“用圓錐擺驗(yàn)證向心力的表達(dá)式”實(shí)驗(yàn)中，如圖甲所示，細(xì)繩的懸點(diǎn)剛好與一個豎直的刻度尺的零刻度線平齊．將畫著幾個同心圓的白紙置于水平桌面上，使鋼球靜止時剛好位于圓心．用手帶動鋼球，設(shè)法使它剛好沿紙上某個半徑為r的圓周運(yùn)動，鋼球的質(zhì)量為m，重力加速度為g.

(1)用秒表記錄運(yùn)動n圈的總時間為t，那么小球做圓周運(yùn)動時需要的向心力表達(dá)式為Fn＝_____．

(2)通過刻度尺測得小球運(yùn)動的軌道平面距懸點(diǎn)的高度為h，那么小球做圓周運(yùn)動時外力提供的向心力表達(dá)式為

(3)改變小球做圓周運(yùn)動的半徑，多次實(shí)驗(yàn)，得到如圖乙所示的關(guān)系圖像，可以達(dá)到粗略驗(yàn)證向心力表達(dá)式的目的，該圖線的斜率表達(dá)式k＝________．（用前面已知的相關(guān)字母表示）

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】某同學(xué)為探究“恒力做功與物體動能改變的關(guān)系”，設(shè)計(jì)了如圖的實(shí)驗(yàn)裝置。

（1）實(shí)驗(yàn)時首先要做的步驟是______________，為了保證滑塊受到的合力與沙和沙桶總的重力大小基本相等，沙和沙桶的總質(zhì)量應(yīng)滿足的實(shí)驗(yàn)條件是_______________。

（2）在（1）的基礎(chǔ)上，某同學(xué)用天平稱量滑塊的質(zhì)量。往沙桶中裝入適量的細(xì)砂，用天平稱出此時沙和沙桶的總質(zhì)量。讓沙桶帶動滑塊加速運(yùn)動，用打點(diǎn)計(jì)時器記錄其運(yùn)動情況，在打點(diǎn)計(jì)時器打出的紙帶上取兩點(diǎn)，測出這兩點(diǎn)的間距L和這兩點(diǎn)的速度大小分別為，則本實(shí)驗(yàn)最終要驗(yàn)證的數(shù)學(xué)表達(dá)式為_________（用表示）。

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