如圖，半徑R＝0.8 m的四分之一光滑圓弧軌道位于豎直平面內(nèi)，與長CD＝2.0 m的絕緣水平面平滑連接，水平面右側(cè)空間存在互相垂直的勻強電場和勻強磁場，電場強度E＝40 N/C，方向豎直向上，磁場的磁感應(yīng)強度B＝1.0 T，方向垂直紙面向外．兩個質(zhì)量無為m＝2.0×10－6 kg的小球a和b，a球不帶電，b球帶q＝1.0×10－6 C的正電并靜止于水平面右邊緣處．將a球從圓弧軌道項端由靜止釋放，運動到D點與b球發(fā)生正碰，碰撞時間極短，碰后兩球粘合在一起飛入復(fù)合場中，最后落在地面上的P點，已知小球a在水平面上運動時所受的摩擦阻力f＝0.1mg，，PN＝ND，取g＝10 m/s2．a(chǎn)、b均可作為質(zhì)點．求

(1)小球a與b相碰后瞬間速度的大小v；

(2)水平面離地面的高度h；

(3)從小球a開始釋放到落地前瞬間的整個運動過程中，ab系統(tǒng)損失的機械能ΔE．

答案：
解析：

　　解：(1)設(shè)a球到D點時的速度為vD，從釋放至D點

　　根據(jù)動能定理

　　對a、b球，根據(jù)動量守恒定律mvD＝2mv

　　解得v＝m/s＝1.73 m/s

　　(2)兩球進入復(fù)合場后，由計算可知Eq＝2mg

　　兩球在洛侖茲力作用下做勻速圓周運動軌跡示意圖

　　如圖所示，洛侖茲力提供向心力

　　由圖可知r＝2h

　　解得

　　(3)ab系統(tǒng)損失的機械能

　　或

　　解得


練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源：浙江省瑞安中學(xué)2012屆高三10月月考物理試題 題型：038

如圖，半徑R＝0.4 m的圓盤水平放置，繞豎直軸O勻速轉(zhuǎn)動，在圓心O正上方h＝0.8 m高處固定一水平軌道PQ，轉(zhuǎn)軸和水平軌道交于點．一質(zhì)量m＝1 kg的小車(可視為質(zhì)點)，在F＝4 N的水平恒力作用下，從左側(cè)x0＝2 m處由靜止開始沿軌道向右運動，當小車運動到點時，從小車上自由釋放一小球，此時圓盤半徑OA與x軸重合．規(guī)定經(jīng)過O點水平向右為x軸正方向．小車與軌道間的動摩擦因數(shù)μ＝0.2，g取10 m/s2．

(1)若小球剛好落到A點，求小車運動到點的速度；

(2)為使小球剛好落在A點，圓盤轉(zhuǎn)動的角速度應(yīng)為多大？

(3)為使小球能落到圓盤上，求水平拉力F作用的距離范圍．

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科目：高中物理 來源： 題型：

如圖15所示，水平桌面上有一輕彈簧，左端固定在A點，彈簧處于自然狀態(tài)時其右端位于B點．水平桌面右側(cè)有一豎直放置的光滑圓弧形軌道MNP，其半徑R＝0.8 m，OM為水平半徑，ON為豎直半徑，P點到桌面的豎直距離也是R，∠PON＝45°第一次用質(zhì)量m1＝1.1 kg的物塊(可視為質(zhì)點)將彈簧緩慢壓縮到C點，釋放后物塊停在B點(B點為彈簧原長位置)，第二次用同種材料、質(zhì)量為m2＝0.1 kg的物塊將彈簧也緩慢壓縮到C點釋放，物塊過B點后做勻減速直線運動，其位移與時間的關(guān)系為，物塊從桌面右邊緣D點飛離桌面后，由P點沿圓軌道切線落入圓軌道．(g＝10 m/s2，不計空氣阻力)

求：(1)BC間的距離；

(2)m2由B運動到D所用時間；

(3)物塊m2運動到M點時，m2對軌道的壓力．

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科目：高中物理 來源：2013屆山西省忻州實驗中學(xué)高三第一次模擬考試物理試卷（帶解析） 題型：計算題

如圖所示，AB為半徑R＝0.8 m的1/4光滑圓弧軌道，下端B恰與小車右端平滑對接．小車質(zhì)量M＝3 kg，車長L＝2.06 m，車上表面距地面的高度h＝0.2 m．現(xiàn)有一質(zhì)量m＝1 kg的滑塊，由軌道頂端無初速釋放，滑到B端后沖上小車．已知地面光滑，滑塊與小車上表面間的動摩擦因數(shù)μ＝0.3，當車運行了1.5 s時，車被地面裝置鎖定．(g＝10 m/s2)試求：
(1)滑塊剛到達B端瞬間，軌道對它支持力的大��；
(2)車被鎖定時，車右端距軌道B端的距離；
(3)從車開始運動到被鎖定的過程中，滑塊與車面間由于摩擦而產(chǎn)生的內(nèi)能大小；
(4)滑塊落地點離車左端的水平距離．

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科目：高中物理 來源：2012-2013學(xué)年山西省高三第一次模擬考試物理試卷（解析版） 題型：計算題

如圖所示，AB為半徑R＝0.8 m的1/4光滑圓弧軌道，下端B恰與小車右端平滑對接．小車質(zhì)量M＝3 kg，車長L＝2.06 m，車上表面距地面的高度h＝0.2 m．現(xiàn)有一質(zhì)量m＝1 kg的滑塊，由軌道頂端無初速釋放，滑到B端后沖上小車．已知地面光滑，滑塊與小車上表面間的動摩擦因數(shù)μ＝0.3，當車運行了1.5 s時，車被地面裝置鎖定．(g＝10 m/s2)試求：

(1)滑塊剛到達B端瞬間，軌道對它支持力的大�。�

(2)車被鎖定時，車右端距軌道B端的距離；

(3)從車開始運動到被鎖定的過程中，滑塊與車面間由于摩擦而產(chǎn)生的內(nèi)能大��；

(4)滑塊落地點離車左端的水平距離．

 

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