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(chǎng)和豎直向上的勻強(qiáng)電場(chǎng).質(zhì)量為m2=8×10-3kg的不帶電小物塊靜止在原點(diǎn)O,A點(diǎn)距O點(diǎn)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(diǎn)水平向右運(yùn)動(dòng),在O點(diǎn)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(chǎng)強(qiáng)度E=40N/C,小物塊m1與水平面的動(dòng)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(dòng)且恰好通過P點(diǎn),OP與x軸的夾角θ=30°,OP長為lop=0.4m,求磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大小;
(3)其它條件不變,若改變磁場(chǎng)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?
(1)-0.4m/s;水平向左(2)1T(3)0.25T

試題分析:(1)m1與m2碰前速度為v1,由動(dòng)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(dòng)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(dòng),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(shí)速度水平向左,離開電場(chǎng)后做平拋運(yùn)動(dòng),m1碰后做勻減速運(yùn)動(dòng).
  m1勻減速運(yùn)動(dòng)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(diǎn)距離:
則m2平拋的時(shí)間:
平拋的高度:
設(shè)m2做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的半徑為R/,由幾何關(guān)系有:

聯(lián)立得:
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相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

在水平地面上運(yùn)動(dòng)的小車車廂底部有一質(zhì)量為m1的木塊,木塊和車廂通過一根輕質(zhì)彈簧相連接,彈簧的勁度系數(shù)為k.在車廂的頂部用一根細(xì)線懸掛一質(zhì)量為m2的小球.某段時(shí)間內(nèi)發(fā)現(xiàn)細(xì)線與豎直方向的夾角為θ,在這段時(shí)間內(nèi)木塊與車廂保持相對(duì)靜止,如圖所示.不計(jì)木塊與車廂底部的摩擦力,則在這段時(shí)間內(nèi)彈簧的形變?yōu)?   )
A.伸長量為B.壓縮量為
C.伸長量為D.壓縮量為

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

靜止在光滑水平面上的物體,受到恒定的水平拉力作用,由靜止開始運(yùn)動(dòng),則該力的作用時(shí)間越長,則  
A.物體的速度越大B.物體的加速度越大
C.物體的動(dòng)能越大D.在單位時(shí)間內(nèi)對(duì)物體所做的功越多

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計(jì)算題

如圖所示,m =4kg的小球掛在小車后壁上,細(xì)線與豎直方向成37°角。(sin37°=0.6,cos37°="0.8," g=10m/s2)求:
(1)小車以a=g向右做勻加速直線運(yùn)動(dòng)時(shí),細(xì)線對(duì)小球的拉力F1和后壁對(duì)小球的壓力F2各多大?
(2)小車以a=2g向右做勻減速直線運(yùn)動(dòng)時(shí),細(xì)線對(duì)小球的拉力F1和后壁對(duì)小球的壓力F2各多大?

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計(jì)算題

真空中存在空間范圍足夠大的水平向右的勻強(qiáng)電場(chǎng)。在電場(chǎng)中,若將一個(gè)質(zhì)量為m=0.1kg、帶正電的小球由靜止釋放,運(yùn)動(dòng)中小球速度與豎直方向夾角為37°。現(xiàn)將該小球從電場(chǎng)中某點(diǎn)以初速度v0=10m/s豎直向上拋出,(取sin37°=0.6,cos37°="0.8" ,g=10m/s2)求運(yùn)動(dòng)過程中:
(1)小球受到的電場(chǎng)力的大小及方向;
(2)小球從拋出點(diǎn)至最高點(diǎn)的過程中水平位移為多大?
(3)小球從拋出點(diǎn)至最高點(diǎn)的過程中電勢(shì)能的變化量。

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

為減少二氧化碳排放,我市已推出新型節(jié)能環(huán)保電動(dòng)車。在檢測(cè)某款電動(dòng)車性能的實(shí)驗(yàn)中,質(zhì)量8×102 kg的電動(dòng)車由靜止開始沿平直公路行駛,達(dá)到的最大速度為15 m,/s,利用傳感器測(cè)得此過程中不同時(shí)刻電動(dòng)車的牽引力F與對(duì)應(yīng)的速度v,并描繪出如圖所示的圖像(圖中AB、BO均為直線),假設(shè)電動(dòng)車行駛中所受阻力恒為車重的0.05倍,重力加速度取10m/s2。則

A.該車起動(dòng)后,先做勻加速運(yùn)動(dòng),然后做勻速運(yùn)動(dòng)
B.該車起動(dòng)后,先做勻加速運(yùn)動(dòng)、然后做加速度減小的加速運(yùn)動(dòng),接著傲勻速運(yùn)動(dòng)
C.該車做勻加速運(yùn)動(dòng)的時(shí)間是1.2 s
D.該車加速度為0.25m/s2時(shí),動(dòng)能是4×l04 J

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計(jì)算題

(16分)兩平行金屬導(dǎo)軌水平放置,一質(zhì)量為m=0.2kg的金屬棒ab垂直于導(dǎo)軌靜止放在緊貼電阻R處,,其它電阻不計(jì)。導(dǎo)軌間距為d=0.8m,矩形區(qū)域MNPQ內(nèi)存在有界勻強(qiáng)磁場(chǎng),場(chǎng)強(qiáng)大小B=0.25T。MN=PQ=x=0.85m,金屬棒與兩導(dǎo)軌間動(dòng)摩擦因數(shù)都為0.4,電阻R與邊界MP的距離s=0.36m。在外力作用下讓ab棒由靜止開始勻加速運(yùn)動(dòng)并穿過磁場(chǎng)向右,加速度a=2m/s2 ,g取10m/s2

(1)求穿過磁場(chǎng)過程中平均電流的大小。
(2)計(jì)算自金屬棒進(jìn)入磁場(chǎng)開始計(jì)時(shí),在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間內(nèi),外力F隨時(shí)間t變化關(guān)系。
(3)讓磁感應(yīng)強(qiáng)度均勻增加,用導(dǎo)線將a、b端接到一量程合適的電流表上,讓ab棒重新由R處向右加速,在金屬棒到達(dá)MP之前,電流表會(huì)有示數(shù)嗎?簡述理由。已知電流表與導(dǎo)軌在同一個(gè)平面內(nèi)。

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

如圖所示,物體在一個(gè)沿斜面的拉力F的作用下,以一定的初速度沿傾角為30°的斜面向上做勻減速運(yùn)動(dòng),加速度的大小為a=3 m/s2,物體在沿斜面向上的運(yùn)動(dòng)過程中,以下說法正確的有(  )
A.物體的機(jī)械能守恒
B.物體的機(jī)械能增加
C.F與摩擦力所做功的總和等于物體動(dòng)能的減少量
D.F與摩擦力所做功的總和等于物體機(jī)械能的增加量

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計(jì)算題

(12分)如圖所示,有一質(zhì)量為M=2kg的平板小車靜止在光滑的水平地面上,現(xiàn)有質(zhì)量均為m=1kg的小物塊A和B(均可視為質(zhì)點(diǎn)),由車上P處分別以初速度v1=2m/s向左和v2=4m/s向右運(yùn)動(dòng),最終A、B兩物塊恰好停在小車兩端沒有脫離小車。已知兩物塊與小車間的動(dòng)摩擦因數(shù)都為μ=0.1,取g=10m/s2。求:

(1)小車的長度L;
(2)A在小車上滑動(dòng)的過程中產(chǎn)生的熱量;
(3)從A、B開始運(yùn)動(dòng)計(jì)時(shí),經(jīng)5s小車離原位置的距離。

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