如圖所示，光滑絕緣水平面的上方空間被豎直的分界面MN分隔成兩部分，左側(cè)空間存在一水平向右的勻強(qiáng)電場，場強(qiáng)大小 右側(cè)空間有一長為R=0.8m的絕緣輕繩，繩的一端固定于O點(diǎn)，另一端拴一個(gè)質(zhì)量m2=m的不帶電的小球B在豎直平面內(nèi)做順時(shí)針方向的圓周運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)到最低點(diǎn)時(shí)速度大小vB=8m/s，小球B在最低點(diǎn)時(shí)與地面接觸但沒有彈力. 在MN左側(cè)空間中有一個(gè)質(zhì)量為m1=m的帶正電的物體A，電荷量大小為q，在水平面上與MN界面水平間距為L處由靜止釋放，恰好與運(yùn)動(dòng)到最低點(diǎn)處的B發(fā)生正碰，并瞬間粘合成一個(gè)整體C，碰后瞬間在MN的右側(cè)空間立即加上一豎直向上的勻強(qiáng)電場，場強(qiáng)大小E2=3E1（g=10m/s2）

（1）如果L=0.2m，求出整體C運(yùn)動(dòng)到最高點(diǎn)時(shí)的瞬時(shí)速度大小，及此時(shí)繩的拉力是物體重力的多少倍？
（2）當(dāng)L滿足什么條件時(shí)，整體C可以在豎直面內(nèi)做一個(gè)完整的圓周運(yùn)動(dòng)？
（1）T="7.25" mg  （2）m或m，整體C在豎直面內(nèi)做一個(gè)完整的圓周運(yùn)動(dòng).
（1）物A與B碰前速度為，有動(dòng)能定理：
   ∴="2" m/s
A、B作用動(dòng)量守恒：
∴m/s，即C順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)
C有最底點(diǎn)→最高點(diǎn)速度為有動(dòng)能定理：
∴   即m/s     …………5分
在最高點(diǎn)處：∴T="7.25" mg  …………5分
（2）合成C后：∵，C的合力向上，
即C在最底處有最小速度：∴m/s
令C順時(shí)針：，∴m/s，則m   …………5分
令C逆時(shí)針：，∴m/s，則m  …………5分
即m或m，整體C在豎直面內(nèi)做一個(gè)完整的圓周運(yùn)動(dòng).
練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

(2009年高考福建理綜卷改編)如圖9－3－14所示，固定放置在同一水平面內(nèi)的兩根平行長直金屬導(dǎo)軌的間距為d，其右端接有阻值為R的電阻，整個(gè)裝置處在豎直向上磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B的勻強(qiáng)磁場中．一質(zhì)量為m(質(zhì)量分布均勻)的導(dǎo)體桿ab垂直于導(dǎo)軌放置，且與兩導(dǎo)軌保持良好接觸，桿與導(dǎo)軌之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ.現(xiàn)桿在水平向左、垂直于桿的恒力F作用下從靜止開始沿導(dǎo)軌運(yùn)動(dòng)距離l時(shí)，速度恰好達(dá)到最大(運(yùn)動(dòng)過程中桿始終與導(dǎo)軌保持垂直)．設(shè)桿接入電路的電阻為r，導(dǎo)軌電阻不計(jì)，重力加速度大小為g.則此過程(　　)

圖9－3－14
A．桿的速度最大值為
B．流過電阻R的電量為
C．恒力F做的功與摩擦力做的功之和等于桿動(dòng)能的變化量
D．恒力F做的功與安培力做的功之和等于桿動(dòng)能的變化量

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：填空題

如圖所示，用絕緣細(xì)線拴一個(gè)質(zhì)量為m的小球，小球在豎直向下的場強(qiáng)為E的勻強(qiáng)電場中的豎直平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng).則小球帶___________電荷，所帶電荷量為___________．

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：計(jì)算題

在一真空室內(nèi)存在著勻強(qiáng)電場和勻強(qiáng)磁場，電場的方向與磁場的方向相同，已知電場強(qiáng)度E=40.0V/m，磁感應(yīng)強(qiáng)度B=0.30T，如圖所示，在真空室內(nèi)建立O—xyz三維直角坐標(biāo)系，其中z軸豎直向上。質(zhì)量m=1.0×10-4Kg、帶負(fù)電的質(zhì)點(diǎn)以速度v0=100m/s沿+x方向做勻速直線運(yùn)動(dòng)，速度方向與電場、磁場方向垂直，取g=10m/s2。

（1）求質(zhì)點(diǎn)所受電場力與洛倫茲力的大小之比
（2）求帶電質(zhì)點(diǎn)的電荷量
（3）若在質(zhì)點(diǎn)通過O點(diǎn)時(shí)撤去磁場，求經(jīng)過t=0.20s時(shí)，帶電質(zhì)點(diǎn)的位置坐標(biāo)。

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：計(jì)算題

(16 分)如圖所示,待測區(qū)域中存在勻強(qiáng)電場和勻強(qiáng)磁場,根據(jù)帶電粒子射入時(shí)的受力情況可推測其電場和磁場. 圖中裝置由加速器和平移器組成,平移器由兩對(duì)水平放置、相距為l的相同平行金屬板構(gòu)成,極板長度為l、間距為d,兩對(duì)極板間偏轉(zhuǎn)電壓大小相等、電場方向相反. 質(zhì)量為m、電荷量為+q 的粒子經(jīng)加速電壓U0 加速后,水平射入偏轉(zhuǎn)電壓為U1 的平移器,最終從A 點(diǎn)水平射入待測區(qū)域. 不考慮粒子受到的重力.

(1)求粒子射出平移器時(shí)的速度大小v1;
(2)當(dāng)加速電壓變?yōu)?U0 時(shí),欲使粒子仍從A 點(diǎn)射入待測區(qū)域,求此時(shí)的偏轉(zhuǎn)電壓U;
(3)已知粒子以不同速度水平向右射入待測區(qū)域,剛進(jìn)入時(shí)的受力大小均為F. 現(xiàn)取水平向右為x 軸正方向,建立如圖所示的直角坐標(biāo)系Oxyz. 保持加速電壓為U0 不變,移動(dòng)裝置使粒子沿不同的坐標(biāo)軸方向射入待測區(qū)域,粒子剛射入時(shí)的受力大小如下表所示.

請(qǐng)推測該區(qū)域中電場強(qiáng)度和磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小及可能的方向.

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

如圖所示，空間存在足夠大的豎直向下的勻強(qiáng)電場，帶正電荷的小球（可視為質(zhì)點(diǎn)且所受電場力與重力相等）自空間0點(diǎn)以水平初速度v0拋出，落在地面上的A點(diǎn)，其軌跡為一拋物線。現(xiàn)仿此拋物線制作一個(gè)光滑絕緣滑道并固定在與OA完全重合的位置上，將此小球從0點(diǎn)由靜止釋放，并沿此滑道滑下，在下滑過程中小球未脫離滑道。P為滑道上一點(diǎn)，已知小球沿滑道滑至P點(diǎn)時(shí)其速度與水平方向的夾角為45°，下列說法正確的是   
A．小球兩次由O點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到P點(diǎn)的時(shí)間相等
B．小球經(jīng)過P點(diǎn)時(shí)，水平位移與豎直位移之比為1：2
C．小球經(jīng)過滑道上P點(diǎn)時(shí)，電勢能變化了mv20
D．小球經(jīng)過滑道上P點(diǎn)時(shí)，重力的瞬時(shí)功率為

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：計(jì)算題

如圖甲所示，在邊界MN左側(cè)存在斜方向的勻強(qiáng)電場E1，在MN的右側(cè)有豎直向上、場強(qiáng)大小為E2=0.4N/C的勻強(qiáng)電場，還有垂直紙面向內(nèi)的勻強(qiáng)磁場B（圖甲中未畫出）和水平向右的勻強(qiáng)電場E3（圖甲中未畫出），B和E3隨時(shí)間變化的情況如圖乙所示，P1P2為距MN邊界2.28m的豎直墻壁，現(xiàn)有一帶正電微粒質(zhì)量為4×10-7kg，電量為1×10-5C，從左側(cè)電場中距MN邊界m的A處無初速釋放后，沿直線以1m/s速度垂直MN邊界進(jìn)入右側(cè)場區(qū)，設(shè)進(jìn)入右側(cè)場時(shí)刻t=0， 取g =10m/s2．求：
（1）MN左側(cè)勻強(qiáng)電場的電場強(qiáng)度E1的大小及方向。（sin37º=0.6）；
（2）帶電微粒在MN右側(cè)場區(qū)中運(yùn)動(dòng)了1.5s時(shí)的速度的大小及方向；
（3）帶電微粒在MN右側(cè)場區(qū)中運(yùn)動(dòng)多長時(shí)間與墻壁碰撞？（≈0.19）

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：計(jì)算題

如題25圖所示，在直角坐標(biāo)xOy平面y軸左側(cè)（含y軸）有一沿y軸負(fù)向的勻強(qiáng)電場，一質(zhì)量為m，電量為q的帶正電粒子從x軸上P處以速度v0沿x軸正向進(jìn)入電場，從y軸上Q點(diǎn)離開電場時(shí)速度方向與y軸負(fù)向夾角=30°，Q點(diǎn)坐標(biāo)為（0，-d），在y軸右側(cè)有一與坐標(biāo)平面垂直的有界勻強(qiáng)磁場區(qū)域（圖中未畫出），磁場磁感應(yīng)強(qiáng)度大小，粒子能從坐標(biāo)原點(diǎn)O沿x軸負(fù)向再進(jìn)入電場．不計(jì)粒子重力，求：

（1）電場強(qiáng)度大小E；
（2）如果有界勻強(qiáng)磁場區(qū)域?yàn)榘雸A形，求磁場區(qū)域的最小面積；
（3）粒子從P點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到O點(diǎn)的總時(shí)間．

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：計(jì)算題

如圖下圖所示，坐標(biāo)空間中有場強(qiáng)為E的勻強(qiáng)電場和磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)
磁場，y軸為兩種場的分界面，圖中虛線為磁場區(qū)的右邊界�，F(xiàn)有一質(zhì)量為m.電量為-q的
帶電粒子，從電場中的P點(diǎn)以初速度V0沿x軸正方向開始運(yùn)動(dòng)，已知P點(diǎn)的坐標(biāo)為
（－L，0）且，試求：
（1）帶電粒子運(yùn)動(dòng)到Y(jié)軸上時(shí)的速度
（2）要使帶電粒子能穿越磁場區(qū)域而不再返回到電場中，磁場的寬度最大為多少（不計(jì)帶電粒子的重力）

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同步練習(xí)冊(cè)答案