如圖所示，質(zhì)量均為0.02kg的小球a、b，球b置于水平桌面的右邊緣P上（但不落下），帶有0.1C的正電荷．a球從半徑為R=0.8m的1/4光滑圓弧頂端由靜止?jié)L下，到M點進入水平桌面MP，其中MN段長2.0m，是粗糙的，動摩擦因數(shù) =0.1．NP段光滑．當a到達P點時與b正碰，并粘合在一起進入互相正交的電磁場區(qū)域內(nèi)，勻強電場方向豎直向上，勻強磁場方向水平指向讀者．弧形虛線bH是ab粘合體在電磁場中的運動軌跡，且有PQ=QH．設電場強度大小E=4.0N/C，磁感應強度大小B=0.5T．g取10m/s2，試求：

　　（1）a、b粘合體在電磁場中運動的時間；

　�。�2）水平桌面的高度；

　　（3）在整個運動過程中，ab系統(tǒng)的機械能損失了多少？

 

答案：見詳解內(nèi)容
解析：

a運動到P點與b碰撞，粘合體在電磁場區(qū)受三個力：重力2mg==0.4N；電場力qE==0.4N，方向豎直向上；磁場力f==qvB，方向垂直于速度方向．

　　因2mg+=qE==0，故ab粘合體只在磁場力，即洛倫茲力的作用下做勻速圓周運動．由題意知

　　　　　　　　　　　　　　　　 PQ==QH==r==　　　　　　�、�

　　對小球a從圓弧頂端運動到N點的過程，由動能定理得

　　　　　　　　　　　　　　　mgR=　　　　　 ②

　　小球a與b正碰，根據(jù)動量守恒定律有

　　　　　　　　　　　　　　 mvN==2mvP　　　　　　　　　　　　�、�

　　由以上三式解得vP==m/s

　　　　　　　　　　　　 PQ==r==m

　　a、b粘合體在電磁場中運動時間

　　　　　　　　

　　整個過程中系統(tǒng)損失的機械能

　　　　　　 E=0.1J

 


提示：


練習冊系列答案
相關(guān)習題

科目：高中物理 來源： 題型：

如圖所示，質(zhì)量均為m的A、B兩球之間系著一條不計質(zhì)量的輕彈簧，放在光滑的水平面上，A球緊靠墻壁，今用力F將B球向左推壓彈簧，平衡后，突然將力F撤去的瞬間，則（　�。�

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科目：高中物理 來源： 題型：

（2013?黃岡一模）兩端開口、內(nèi)表面光滑的U形管處于豎直平面內(nèi)，如圖所示，質(zhì)量均為m=10kg的活塞A、B在外力作用下靜止于左右管中同一高度h處，將管內(nèi)空氣封閉，此時管內(nèi)外空氣的壓強均為
p
 
0
=1.0×1
0
5
 
Pa．左管和水平管橫截面積
S
 
1
=10 c
m
2
 
S，右管橫截面積
S
 
2
=20 c
m
2
 
，水平管長為3h．現(xiàn)撤去外力讓活塞在管中下降，求兩活塞穩(wěn)定后所處的高度．（活塞厚度均大于水平管直徑，管內(nèi)氣體初末狀態(tài)溫度相同，g取10 m/
s
2
 
）

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科目：高中物理 來源： 題型：

精英家教網(wǎng)如圖所示，質(zhì)量均為m=6kg的物體用輕質(zhì)彈簧相連，在一水平力F的作用下一起沿水平地面做勻速直線運動．已知彈簧原長l0=21cm，勁度系數(shù)k=6N/cm，兩物塊與地面間的動摩擦因數(shù)均為μ=0.4，g=10m/s2．求：兩物塊之間的距離．

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科目：高中物理 來源： 題型：038

如圖所示，質(zhì)量均為0.02kg的小球a、b，球b置于水平桌面的右邊緣P上（但不落下），帶有0.1C的正電荷．a球從半徑為R=0.8m的1/4光滑圓弧頂端由靜止?jié)L下，到M點進入水平桌面MP，其中MN段長2.0m，是粗糙的，動摩擦因數(shù) =0.1．NP段光滑．當a到達P點時與b正碰，并粘合在一起進入互相正交的電磁場區(qū)域內(nèi)，勻強電場方向豎直向上，勻強磁場方向水平指向讀者．弧形虛線bH是ab粘合體在電磁場中的運動軌跡，且有PQ=QH．設電場強度大小E=4.0N/C，磁感應強度大小B=0.5T．g取10m/s2，試求：

　　（1）a、b粘合體在電磁場中運動的時間；

　　（2）水平桌面的高度；

　　（3）在整個運動過程中，ab系統(tǒng)的機械能損失了多少？

 

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