如圖所示，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)量均為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球從圓弧軌道頂端由靜止釋放，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＝0.1 mg，PN＝，取g＝10 m/s2．a、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：

　　(1)(6分)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　(3分)

　　對a、b球，根據(jù)動量守恒定律mvD＝2mv　(2分)

　　解得v＝1.73 m/s　(1分)

　　(2)(6分)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　(1分)

　　洛侖茲力提供向心力　(2分)

　　由圖可知r＝2h　(2分)

　　解得h＝2＝3.46 m　(1分)

　　(3)(6分)ab系統(tǒng)損失的機械能

　　　(4分)

　　或

　　解得＝1.48×10－4 J　(2分)


練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：

（分）如圖所示，半徑R＝0.8m的光滑 圓弧軌道固定在光滑水平面上，軌道上方的A有一個可視為質(zhì)點的質(zhì)量m＝1kg的小物塊，小物塊由靜止開始下落后打在圓弧軌道的B點，假設(shè)在該瞬間碰撞過程中，小物塊沿半徑方向的分速度立刻減為零，而沿切線方向的分速度不變，此后小物塊將沿圓弧軌道下滑，已知A點與軌道圓心O的連線長也為R，且AO連線與水平方向夾角θ＝30°，在軌道末端C點緊靠一質(zhì)量M＝3kg的長木板，木板上表面與圓弧軌道末端的切線相平，小物塊與長木板間的動摩擦因數(shù)μ＝0.3，（g取10m/s2）。求：

（1）小物塊剛到達B點時的速度大小和方向

（2）要使小物塊不畫出長木板，木板長度L至少為多少？

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科目：高中物理 來源： 題型：

如圖所示，半徑R＝0.8m的光滑 圓弧軌道固定在光滑水平面上，軌道上方的A處有一個可視為質(zhì)點的質(zhì)量m＝1kg的小物塊，小物塊由靜止開始下落后打在圓弧軌道的B點，在該瞬間碰撞過程中，設(shè)小物塊沿半徑方向的分速度立即減為零，而沿切線方向的分速度不變，此后小物塊將沿圓弧軌道下滑，已知A點與軌道圓心O的連線長也為R，且AO連線與水平方向夾角θ＝30°，在軌道末端C點緊靠一質(zhì)量M＝3kg的長木板，木板上表面與圓弧軌道末端的切線相平，小物塊與長木板間的動摩擦因數(shù)μ＝0.3，（g取10m/s2）。求：

（1）小物塊剛到達B點時的速度大小和方向；

（2）要使小物塊不滑出長木板，木板長度L至少為多少？

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科目：高中物理 來源： 題型：

如圖所示，半徑R＝0.8m的光滑 圓弧軌道固定在光滑水平面上，軌道上方的A有一個可視為質(zhì)點的質(zhì)量m＝1kg的小物塊，小物塊由靜止開始下落后打在圓弧軌道的B點，假設(shè)在該瞬間碰撞過程中，小物塊沿半徑方向的分速度立刻減為零，而沿切線方向的分速度不變，此后小物塊將沿圓弧軌道下滑，已知A點與軌道圓心O的連線長也為R，且AO連線與水平方向夾角θ＝30°，在軌道末端C點緊靠一質(zhì)量M＝3kg的長木板，木板上表面與圓弧軌道末端的切線相平，小物塊與長木板間的動摩擦因數(shù)μ＝0.3，（g取10m/s2）。求：

（1）小物塊剛到達B點時的速度大小和方向

（2）要使小物塊不畫出長木板，木板長度L至少為多少？

 

 

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科目：高中物理 來源： 題型：

如圖所示，半徑R＝0.4 m的光滑半圓軌道與粗糙的水平面相切于A點，質(zhì)量為m＝1 kg的小物體(可視為質(zhì)點)在水平拉力F的作用下，從靜止開始由C點運動到A點，物體從A點進入半圓軌道的同時撤去外力F，物體沿半圓軌道通過最高點B后做平拋運動，正好落在C點，已知xAC＝2 m，F＝15 N，g取10 m/s2，試求：

1.物體在B點時的速度大小以及此時半圓軌道對物體的彈力大��；

2.物體從C到A的過程中，摩擦力做的功．

 

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科目：高中物理 來源：2014屆廣東省湛江市高二下學(xué)期期末調(diào)研考試物理試卷（解析版） 題型：計算題

（14分）如圖所示，半徑R＝0.4 m的光滑半圓軌道與粗糙的水平面相切于A點，質(zhì)量為m＝1 kg的小物體(可視為質(zhì)點)在水平拉力F的作用下，從靜止開始由C點運動到A點，物體從A點進入半圓軌道的同時撤去外力F，物體沿半圓軌道通過最高點B后做平拋運動，正好落在C點，已知xAC＝2 m，F(xiàn)＝15 N，g取10 m/s2，試求：

(1)物體在B點時的速度大小以及此時物體對軌道的彈力大��；

(2)物體從C到A的過程中，克服摩擦力做的功．

 

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