如圖所示，直角坐標(biāo)系Oxy位于豎直平面內(nèi)，x軸與絕緣的水平面重合，在y軸右方有垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場和豎直向上的勻強(qiáng)電場．質(zhì)量為m2=8×10-3kg的不帶電小物塊靜止在原點O，A點距O點l=0.045m，質(zhì)量m1=1×10-3kg的帶電小物塊以初速度v0=0.5m/s從A點水平向右運(yùn)動，在O點與m2發(fā)生正碰并把部分電量轉(zhuǎn)移到m2上，碰撞后m2的速度為0.1m/s，此后不再考慮m1、m2間的庫侖力．已知電場強(qiáng)度E=40N/C，小物塊m1與水平面的動摩擦因數(shù)為μ=0.1，取g=10m/s2，求：

（1）碰后m1的速度；

（2）若碰后m2做勻速圓周運(yùn)動且恰好通過P點，OP與x軸的夾角θ=30°，OP長為lop=0.4m，求磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大��；

（3）其它條件不變，若改變磁場磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小為B/使m2能與m1再次相碰，求B/的大��？

 

【答案】

（1）-0.4m/s；水平向左（2）1T（3）0.25T

【解析】

試題分析：（1）m1與m2碰前速度為v1，由動能定理

　

代入數(shù)據(jù)解得：m/s

設(shè)v2=0.1m/s，m1、m2正碰，由動量守恒有：

代入數(shù)據(jù)得：，水平向左

（2）m2恰好做勻速圓周運(yùn)動，所以

得：q=2×10-3C

粒子受洛侖茲力提供向心力，設(shè)圓周的半徑為R則

軌跡如圖，由幾何關(guān)系有：

解得：B=1T

（3）當(dāng)m2經(jīng)過y軸時速度水平向左，離開電場后做平拋運(yùn)動，m1碰后做勻減速運(yùn)動．

　　m1勻減速運(yùn)動至停，其平均速度為：，所以m2在m1停止后與其相碰

由牛頓第二定律有：

m1停止后離O點距離：

則m2平拋的時間：

平拋的高度：

設(shè)m2做勻速圓周運(yùn)動的半徑為R/，由幾何關(guān)系有：

由

聯(lián)立得：

考點：動能定理；動量守恒定律；牛頓定律及圓周運(yùn)動問題；

 

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：

（2009?寧夏）空間有一均勻強(qiáng)電場，在電場中建立如圖所示的直角坐標(biāo)系O-xyz，M、N、P為電場中的三個點，M點的坐標(biāo)（0，a，0），N點的坐標(biāo)為（a，0，0），P點的坐標(biāo)為（a，
a
2
，
a
2
）．已知電場方向平行于直線MN，M點電勢為0，N點電勢為1V，則P點的電勢為（　�。�

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科目：高中物理 來源： 題型：

在如圖所示的直角坐標(biāo)系xyz所在的區(qū)域內(nèi)，存在電場強(qiáng)度為E的勻強(qiáng)電場和磁感強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場．已知從坐標(biāo)原點O沿x軸的正方向射入質(zhì)子，穿過這區(qū)域時未發(fā)生偏轉(zhuǎn)．設(shè)重力可忽略不計，則這區(qū)域中的E和B的方向可能是（　�。�

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科目：高中物理 來源： 題型：

如圖所示，直角坐標(biāo)系的ox軸水平，oy軸豎直；M點坐標(biāo)為（-0.3m，0）、N點坐標(biāo)為（-0.2m，0）；在-0.3m≤X≤-0.2m的長條形范圍內(nèi)存在豎直方向的勻強(qiáng)電場E0；在X≥0的范圍內(nèi)存在豎直向上的勻強(qiáng)電場，場強(qiáng)為E=20N/C；在第一象限的某處有一圓形的勻強(qiáng)磁場區(qū)，磁場方向垂直紙面向外，磁感應(yīng)強(qiáng)度B=2.5T．有一帶電量q=+1.0×10-4C、質(zhì)量m=2×10-4kg的微粒以v0=0.5m/s的速度從M點沿著x軸正方向飛入電場，恰好垂直經(jīng)過y軸上的P點（圖中未畫出，yP＞0），而后微粒經(jīng)過第一象限某處的圓形磁場區(qū)，擊中x軸上的Q點，速度方向與x軸正方向夾角為60°．g取10m/s2．求：
（1）場強(qiáng)E0的大小和方向；
（2）P點的坐標(biāo)及圓形磁場區(qū)的最小半徑r；
（3）微粒從進(jìn)入最小圓形磁場區(qū)到擊中Q點的運(yùn)動時間（可以用根號及π等表示）

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科目：高中物理 來源： 題型：

如圖所示，直角坐標(biāo)系xOy位于豎直平面內(nèi)，在水平的x軸下方存在勻強(qiáng)磁場和勻強(qiáng)電場，磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，方向垂直xOy平面向里，電場線平行于y軸．一質(zhì)量為m、電荷量為q的帶正電的小球，從y軸上的A點水平向右拋出，經(jīng)x軸上的M點進(jìn)入電場和磁場，恰能做勻速圓周運(yùn)動，從x軸上的N點第一次離開電場和磁場，MN之間的距離為L，小球過M點時的速度方向與x軸正方向夾角為θ．不計空氣阻力，重力加速度為g，求：
（1）電場強(qiáng)度E的大小和方向；
（2）小球從A點拋出時初速度v0的大�。�

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科目：高中物理 來源： 題型：

在如圖所示的直角坐標(biāo)系中，第一象限內(nèi)存在著一個水平寬度為L(ON＞L≥
ON
2
)、高度足夠的豎直條形勻強(qiáng)磁場區(qū)域，磁感應(yīng)強(qiáng)度用B1表示（大小未知）、方向垂直紙面向內(nèi)（圖中沒有畫出）．第二、三象限內(nèi)存在著范圍足夠大的勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小為B2、方向垂直紙面向內(nèi)．第四象限內(nèi)存在著勻強(qiáng)電場，場強(qiáng)用E表示（大小未知），方向水平向右．一個電荷量為e、質(zhì)量為m的電子，以初速度V0由Y軸上的M點沿與Y軸成θ=600的方向射入第一象限，從N點垂直x軸進(jìn)入第四象限區(qū)域內(nèi)，又經(jīng)P點進(jìn)入第三象限區(qū)域，之后恰好通過坐標(biāo)原點O．已知0N=b，OM=
2
3
3
b，OP=2b．求：
（1）磁感應(yīng)強(qiáng)度B1的大小和磁場B1左邊界距Y軸的距離．
（2）電場強(qiáng)度E的大�。�
（3）電子從P點，第一次到達(dá)坐標(biāo)原點O所經(jīng)歷的時間t．

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