如圖所示,空間存在著方向豎直向上的勻強(qiáng)電場和方向垂直于紙面向內(nèi),磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B的勻強(qiáng)磁場,帶電量為+q、質(zhì)量為m的小球Q靜置在光滑絕緣的水平高臺邊緣,另一質(zhì)量為m不帶電的絕緣小球P以水平初速度v0向Q運(yùn)動,小球P、Q正碰過程中沒有機(jī)械能損失且電荷量不發(fā)生轉(zhuǎn)移,已知勻強(qiáng)電場的電場強(qiáng)度E=,水平臺面距離地面高度,重力加速度為g,不計(jì)空氣阻力。
(1)求P、Q兩球首次發(fā)生彈性碰撞后,小球Q的速度大。
(2)P、Q兩球首次發(fā)生彈性碰撞后,經(jīng)多少時(shí)間小球P落地,落地點(diǎn)與平臺邊緣間的水平距離多大?
(3)若撤去勻強(qiáng)電場,并將小球Q重新放在平臺邊緣,小球P仍以水平初速度向Q運(yùn)動,小球Q的運(yùn)動軌跡如圖所示,已知Q球在最高點(diǎn)和最低點(diǎn)所受全力的大小相等,求小球Q在運(yùn)動過程中的最大速度和第一次下降的最大距離H。
(1)(2)(3);
【解析】
試題分析:(1)小球PQ首次發(fā)生彈性碰撞時(shí):mv0=mvP+mvQ
聯(lián)立解得:vP=0 ,
(2)對于小球Q,由于qE=mg,故Q球做勻速圓周運(yùn)動,洛倫茲力提供向心力,
經(jīng)小球PQ再次發(fā)生彈性碰撞,由(1)可知碰后:;
小球P離開平臺后做平拋運(yùn)動,平拋的時(shí)間為t2,
所以,P與Q首次發(fā)生碰撞后到落地,經(jīng)過的時(shí)間
落地點(diǎn)與平臺邊緣的水平距離
(3)令qv1B=mg ,則,故而可將小球Q水平向右的速度分解為水平向右的分速與水平向左的分速度
小球Q的運(yùn)動可以看做是水平向右的勻速直線運(yùn)動和速率為逆時(shí)針方向轉(zhuǎn)動的勻速圓周運(yùn)動的合運(yùn)動。
由可知 ;
考點(diǎn):動量守恒定律及能量守恒定律;帶電粒子在復(fù)合場中的運(yùn)動,
年級 | 高中課程 | 年級 | 初中課程 |
高一 | 高一免費(fèi)課程推薦! | 初一 | 初一免費(fèi)課程推薦! |
高二 | 高二免費(fèi)課程推薦! | 初二 | 初二免費(fèi)課程推薦! |
高三 | 高三免費(fèi)課程推薦! | 初三 | 初三免費(fèi)課程推薦! |
科目:高中物理 來源:2014-2015學(xué)年福建省畢業(yè)班4月質(zhì)量檢查物理卷(解析版) 題型:選擇題
2014年10月,“嫦娥五號試驗(yàn)器”成功發(fā)射,標(biāo)志著我國探月三期工程進(jìn)人關(guān)鍵階段。假設(shè)試驗(yàn)器在距月球表面h處繞月球做勻速圓周運(yùn)動,周期為T,向心加速度大小為a,引力常量為G,由此可求得月球質(zhì)量為
A. B. C. D.
查看答案和解析>>
科目:高中物理 來源:2014-2015學(xué)年北京市朝陽區(qū)高三4月第一次綜合練習(xí)物理卷(解析版) 題型:選擇題
如圖甲所示,在勻強(qiáng)磁場中,一矩形金屬線框繞與磁場方向垂直的軸勻速轉(zhuǎn)動產(chǎn)生交流電,電動勢e隨時(shí)間t的變化關(guān)系如圖乙所示,則
甲 乙
A.該交流電的頻率為100Hz
B.該交流電電動勢的有效值為311V
C.t=0.01s時(shí),穿過線框的磁通量為零
D.t=0.01s時(shí),穿過線框的磁通量的變化率為零
查看答案和解析>>
科目:高中物理 來源:2014-2015學(xué)年安徽省皖北協(xié)作區(qū)高三3月聯(lián)考物理卷(解析版) 題型:計(jì)算題
(16分)如圖所示,一質(zhì)量m1=1kg半徑R=0.8m的光滑四分之一圓弧滑槽AB,固定于光滑水平臺面上,現(xiàn)有可視為質(zhì)點(diǎn)的滑塊m2=15kg,從滑槽頂端A點(diǎn)靜止釋放,到達(dá)底端B后滑上與水平臺面等高的水平傳送帶CD,傳送帶固定不轉(zhuǎn)動時(shí),滑塊恰能到達(dá)D端,已知傳送帶CD的長L=4m,g取10m/s2。
(1)滑塊滑到圓弧底端B點(diǎn)時(shí)對滑槽的壓力多大?滑塊從C到D需要多長時(shí)間?
(2)如果滑槽不固定,滑塊滑到圓弧底端B時(shí)的速度多大?
(3)如果滑槽不固定,如果滑槽不固定,為使滑塊從C到D歷時(shí)與第一問相同,傳送帶應(yīng)以多大的速度勻速轉(zhuǎn)動?(答案可用根號表示)
查看答案和解析>>
科目:高中物理 來源:2014-2015學(xué)年安徽省皖北協(xié)作區(qū)高三3月聯(lián)考物理卷(解析版) 題型:選擇題
如圖所示,帶電小球A固定于足夠長的光滑絕緣斜面的底端,另一帶同種電荷的B小球從斜面某位置靜止釋放,在B沿斜面上滑到最高點(diǎn)的過程中,關(guān)于小球B的速度v、加速度a、電勢能Ep、機(jī)械能E等四個(gè)物理量的大小隨上滑位移x變化的圖象可能正確的是
查看答案和解析>>
科目:高中物理 來源:2014-2015學(xué)年安徽省合肥市高三第二次教學(xué)質(zhì)量檢測物理卷(解析版) 題型:選擇題
如圖所示,I、II區(qū)域是寬度L均為0.5m的勻強(qiáng)磁場,磁感應(yīng)強(qiáng)度大小均為B=1T,方向相反,一邊長L=0.5m、質(zhì)量m=0.1kg、電阻R=0.5Ω的正方形金屬線框abcd的ab邊緊靠磁場邊緣,在外力F的作用下向右勻速運(yùn)動穿過磁場區(qū)域,速度v0=10m/s。在線框穿過磁場區(qū)的過程中,外力F所做的功為
A.5J B.7.5J C.10J D.15J
查看答案和解析>>
科目:高中物理 來源:2014-2015學(xué)年安徽黃山高中畢業(yè)班第二次質(zhì)量檢測物理卷(解析版) 題型:計(jì)算題
如圖所示,一小車置于光滑水平面上,輕質(zhì)彈簧右端固定,左端栓連物塊b,小車質(zhì)量M=3kg,AO部分粗糙且長L=2m,動摩擦因數(shù)=0.3,OB部分光滑。另一小物塊a.放在車的最左端,和車一起以Vo=4m/s的速度向右勻速運(yùn)動,車撞到固定擋板后瞬間速度變?yōu)榱,但不與擋板粘連。已知車OB部分的長度大于彈簧的自然長度,彈簧始終處于彈性限度內(nèi)。a、b兩物塊視為質(zhì)點(diǎn)質(zhì)量均為m=lkg,碰撞時(shí)間極短且不粘連,碰后一起向右運(yùn)動。(取g=10 m/s2)求:
(1)物塊a與b碰后的速度大。
(2)當(dāng)物塊a相對小車靜止時(shí)小車右端B到擋板的距離;
(3)當(dāng)物塊a相對小車靜止時(shí)在小車上的位置到O點(diǎn)的距離。
查看答案和解析>>
科目:高中物理 來源:2014-2015學(xué)年山東棗莊第三中學(xué)高一第一學(xué)期期末考試物理卷(解析版) 題型:填空題
如圖所示,細(xì)線的一端固定于傾角為45°的光滑楔形滑塊A的頂端P處,細(xì)線的另一端拴一質(zhì)量為m的小球。當(dāng)滑塊至少以加速度a= 向左運(yùn)動時(shí),小球?qū)瑝K的壓力等于零,當(dāng)滑塊以a=2g的加速度向左運(yùn)動時(shí),線中拉力FT= 。
查看答案和解析>>
科目:高中物理 來源:2014-2015學(xué)年湖南瀏陽一中高二下期第一次階段性測試物理卷(解析版) 題型:選擇題
若以μ表示水的摩爾質(zhì)量,v表示在標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下水蒸氣的摩爾體積,ρ表示在標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下水蒸氣的密度,NA為阿伏加德羅常數(shù),m、v0分別表示每個(gè)水分子的質(zhì)量和體積。下列關(guān)系式中正確的是
A.NA= B.ρ= C.m= D.v0=
查看答案和解析>>
湖北省互聯(lián)網(wǎng)違法和不良信息舉報(bào)平臺 | 網(wǎng)上有害信息舉報(bào)專區(qū) | 電信詐騙舉報(bào)專區(qū) | 涉歷史虛無主義有害信息舉報(bào)專區(qū) | 涉企侵權(quán)舉報(bào)專區(qū)
違法和不良信息舉報(bào)電話:027-86699610 舉報(bào)郵箱:58377363@163.com