如圖所示，在一次實(shí)戰(zhàn)訓(xùn)練演習(xí)中，有一炮彈以初速度v0從水平地面豎直向上射出，當(dāng)炮彈達(dá)到最高點(diǎn)h=80m處時(shí)，突然炸裂成兩塊P和Q，其質(zhì)量分別為mP=1.0kg、mQ=0.8kg，且在炸裂過程中分別帶上了q=0.2C的等量異種電荷，其中P帶負(fù)電．如果在炸裂處，有一水平寬度L=20m的正交勻強(qiáng)電磁場(chǎng)，磁場(chǎng)垂直紙面向里，B=1.0T，電場(chǎng)方向豎直．炸裂時(shí)，炮彈正處在正交電磁場(chǎng)的中心，炸裂后P在正交電磁場(chǎng)中向左做直線運(yùn)動(dòng)，Q在正交電磁場(chǎng)中向右做直線運(yùn)動(dòng)，不計(jì)空氣阻力，重力加速度g=10m/s2，求：
（1）炮彈射出時(shí)的初速度v0；
（2）電場(chǎng)強(qiáng)度的大小和方向；
（3）求P、Q落到水平地面上的距離．
分析：（1）根據(jù)勻變速直線運(yùn)動(dòng)的速度位移公式求出炮彈的初速度．
（2）根據(jù)兩部分炸彈分別做勻速直線運(yùn)動(dòng)，根據(jù)平衡以及動(dòng)量守恒定律求出兩物體的速度以及電場(chǎng)強(qiáng)度的大小和方向．
（3）出電磁場(chǎng)后做平拋運(yùn)動(dòng)，根據(jù)高度求出平拋運(yùn)動(dòng)的時(shí)間，根據(jù)平拋運(yùn)動(dòng)在水平方向上的運(yùn)動(dòng)規(guī)律求出二者落地點(diǎn)的距離．
解答：解：（1）在炮彈上升的過程中，由機(jī)械能守恒，有：
1
2
(mP+mQ)
v
2
0
=(mP+mQ)gh
得：v0=
2gh
=40m/s
（2）設(shè)場(chǎng)強(qiáng)大小為E，爆炸后P、Q的速率分別為vP和vQ，P、Q在正交電磁場(chǎng)中做直線運(yùn)動(dòng)，
由平衡條件，有：mPg=qvPB+Eq
mQg=qvQB-Eq
由爆炸過程中動(dòng)量守恒，有：mPvP=mQvQ
由以上三式聯(lián)立解得：
vP=40m/s
vQ=50m/s
E=10V/m
電場(chǎng)的方向豎直向下．
（3）P、Q飛出正交電磁場(chǎng)后，均做平拋運(yùn)動(dòng)，
有：h=
1
2
gt2
得下落時(shí)間t=4s
P在做平拋運(yùn)動(dòng)的過程中，水平位移為SP=vPt=160m
Q在做平拋運(yùn)動(dòng)的過程中，水平位移為SQ=vQt=200m
P、Q落到水平地面上的距離S=SP+SQ+L=380m
答：（1）炮彈被射出時(shí)的初速度為40m/s．
（2）電場(chǎng)強(qiáng)度的大小10V/m，方向豎直向下．
（3）二者落地點(diǎn)的距離為380m．
點(diǎn)評(píng)：解決本題的關(guān)鍵知道爆炸時(shí)在水平方向上動(dòng)量守恒，在電磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)兩炸彈受力平衡，出磁場(chǎng)后做平拋運(yùn)動(dòng)．
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相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

在一次實(shí)戰(zhàn)訓(xùn)練中，有一炮彈被從地面豎直向上射出，當(dāng)炮彈到達(dá)最高點(diǎn)時(shí)突然炸裂為兩塊，其質(zhì)量分別為m1=1kg、m2=0.8kg，且在炸裂過程中分別帶上q=0.2C等量異種電荷，其中m1帶負(fù)電．設(shè)在炸裂處，有一水平寬度L=20m1的正交勻強(qiáng)電、磁場(chǎng)，如圖所示．勻強(qiáng)磁場(chǎng)B=0.1T，方向垂直紙面向里，勻強(qiáng)電場(chǎng)方向豎直向下．設(shè)炸裂時(shí)，炮彈正處在正交電磁場(chǎng)中心，炸裂后，m1在正交電、磁場(chǎng)中向左做直線運(yùn)動(dòng)，m2在正交電磁場(chǎng)中向右做直線運(yùn)動(dòng)．（g=10m/s2）求：
（1）電場(chǎng)強(qiáng)度的大小？
（2）爆炸對(duì)m1、m2做的功各為多少？

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

精英家教網(wǎng)現(xiàn)代戰(zhàn)爭(zhēng)是科技之戰(zhàn)、信息之戰(zhàn)，某集團(tuán)軍進(jìn)行的一次實(shí)戰(zhàn)演習(xí)過程，在基地導(dǎo)演部的大型顯示屏上一覽無(wú)余，如圖所示是藍(lán)軍由基地A分三路大軍進(jìn)攻紅軍基地B的顯示，若用s1、s2和s3分別表示三路大軍的位移，則由大屏幕的顯示圖可知（　　）
A、s1＞s2＞s3B、s1＜s2＜s3C、s1=s2=s3D、三者關(guān)系無(wú)法確定

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

精英家教網(wǎng)據(jù)中新社北京2月26日電，中國(guó)軍隊(duì)2013年將舉行近40場(chǎng)軍事演習(xí)，以提高信息化條件下威懾和實(shí)戰(zhàn)能力．若在某次軍事演習(xí)中，一跳傘隊(duì)員在t=0時(shí)由靜止的直升機(jī)上跳下，先做自由落體運(yùn)動(dòng)，在t1時(shí)刻，速度達(dá)到v1時(shí)打開降落傘，做減速運(yùn)動(dòng)，在t2時(shí)刻以速度v2著地，他的速度-時(shí)間圖象如圖所示．（跳傘隊(duì)員的質(zhì)量為M，降落傘的質(zhì)量為m）．據(jù)此，下列分析正確的是（　�。�
A、在0～t2時(shí)間內(nèi)，降落傘和跳傘隊(duì)員的機(jī)械能逐漸減小
B、降落傘打開后降落傘和跳傘隊(duì)員所受的阻力與速率一定成正比
C、若第一個(gè)跳傘隊(duì)員跳下后，經(jīng)過時(shí)間t1，第二個(gè)跳傘隊(duì)員跳下，則他們?cè)诳罩械木嚯x先增大后減小
D、若t1～t2時(shí)間內(nèi)下降高度為h，則此過程中阻力對(duì)降落傘和跳傘隊(duì)員所做的功為
1
2
（m+M）（v22-v12）-（M+m）gh

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

(20分)如圖所示，在一次實(shí)戰(zhàn)訓(xùn)練中，有一炮彈以初速度v0從水平地面豎直向上射出，當(dāng)炮彈達(dá)到最高點(diǎn)h=80m處時(shí)，突然炸裂成兩塊P和Q，其質(zhì)量分別為mP=1.0kg、mQ=0.8kg，且在炸裂過程中分別帶上了q=0.2C的等量異種電荷，其中P帶負(fù)電．如果在炸裂處，有一水平寬度L=20m的正交勻強(qiáng)電磁場(chǎng)，磁場(chǎng)垂直紙面向里，B=1.0T，電場(chǎng)方向豎直．炸裂時(shí)，炮彈正處在正交電磁場(chǎng)的中心，炸裂后P在正交電磁場(chǎng)中向左做直線運(yùn)動(dòng)，Q在正交電磁場(chǎng)中向右做直線運(yùn)動(dòng)，不計(jì)空氣阻力，重力加速度g=10m/s2，求：

(1)炮彈射出時(shí)的初速度v0；

(2)電場(chǎng)強(qiáng)度的大小和方向；

(3)求P、Q落到水平地面上的距離。

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