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精英家教網 > 高中物理 > 題目詳情

如圖,半徑R=0.8m的四分之一光滑圓弧軌道位于豎直平面內,與長CD=2.0m的絕緣水平面平滑連接,水平面右側空間存在互相垂直的勻強電場和勻強磁場,電場強度E=40N/C,方向豎直向上,磁場的磁感應強度B=1.0T,方向垂直紙面向外。兩個質量無為m=2.0×10-6kg的小球a和b,a球不帶電,b球帶q=1.0×10-6C的正電并靜止于水平面右邊緣處.將a球從圓弧軌道項端由靜止釋放,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=0.1mg,,,取g=10m/s2。a、b均可作為質點。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△E。

 

【答案】

解:

 

(1)設a球到D點時的速度為vD,從釋放至D點

根據(jù)動能定理  [來源:Z|xx|k.Com]

對a、b球,根據(jù)動量守恒定律  mvD=2mv 

解得  v=m/s=1.73m/s    

(2)兩球進入復合場后,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

如右圖所示 ,洛侖茲力提供向心力 

由圖可知  r=2h  解得

(3)ab系統(tǒng)損失的機械能

 或

解得 

【解析】略

 

練習冊系列答案
相關習題

科目:高中物理 來源: 題型:

(2012?東至縣二模)如圖,半徑R=1.0m的四分之一圓弧形光滑軌道豎直放置,圓弧最低點B與長為L=0.5m的水平面BC相切于B點,BC離地面高h=0.45m,C點與一傾角為θ=37°的光滑斜面連接,質量m=1.0kg的小滑塊從圓弧上某點由靜止釋放,到達圓弧B點時小滑塊對圓弧的壓力剛好等于其重力的2倍,當小滑塊運動到C點時與一個質量M=2.0kg的小球正碰,碰后返回恰好停在B點,已知滑塊與水平面間的動摩擦因數(shù)?=0.1.(sin37°=0.6  cos37°=0.8,g取l0m/s2
求:(1)小滑塊應從圓弧上離地面多高處釋放;
(2)小滑塊碰撞前與碰撞后的速度;
(3)小球被碰后將落在何處并求其在空中的飛行時間.

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科目:高中物理 來源: 題型:

精英家教網如圖所示,勻強電場方向豎直向上,勻強磁場方向水平且垂直紙面向里,有兩個帶電小球a和b,a恰能在垂直于磁場方向的豎直平面內做半徑r=0.8 m的勻速圓周運動,b恰能以v=2 m/s的水平速度在垂直于磁場方向的豎直平面內向右做勻速直線運動.小球a、b質量ma=10 g,mb=40 g,電荷量qa=1×10-2C,qb=2×10-2C,g=10m/s2.求:
(1)小球a和b分別帶什么電?電場強度E與磁感應強度B的大小?
(2)小球a做勻速周周運動繞行方向是順時針還是逆時針?速度大小va是多大?
(3)設小球b的運動軌跡與小球a的運動軌跡的最低點相切,當小球a運動到最低點即切點時小球b也同時運動到切點,a、b相碰后合為一體,設為c,在相碰結束的瞬間,c的加速度ac=?

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科目:高中物理 來源: 題型:

精英家教網如圖,半徑R=1.0m的四分之一圓弧形光滑軌道豎直放置,圓弧最低點B與長為L=0.5m的水平面BC相切于B點,BC離地面高h=0.45m,C點與一傾角為θ=37°的光滑斜面連接,質量m=1.0kg的小滑塊從圓弧上某點由靜止釋放,已知滑塊與水平面間的動摩擦因數(shù)?=0.1.求:
(1)若小滑塊到達圓弧B點時對圓弧的壓力剛好等于其重力的2倍,則小滑塊應從圓弧上離地面多高處釋放;
(2)試判斷小滑塊離開C點后將落在何處并求其在空中的飛行時間.(已知sin37°=0.6  cos37°=0.8,g取l0m/s2

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科目:高中物理 來源: 題型:

如圖所示,勻強電場方向豎直向上,勻強磁場方向水平且垂直紙面向里,有兩個帶電小球a和b,a恰能在垂直于磁場方向的豎直平面內做半徑r=0.8 m的勻速圓周運動,b恰能以v=2 m/s的水平速度在垂直于磁場方向的豎直平面內向右做勻速直線運動.小球a、b質量ma=10 g,mb=40 g,電荷量qa=1×10-2C,qb= 2×10-2C,g=10m/s2。求:

(1)小球a和b分別帶什么電?電場強度E與磁感應強度B的大小?

(2)小球a做勻速周周運動繞行方向是順時針還是逆時針?速度大小va是多大?

(3)設小球b的運動軌跡與小球a的運動軌跡的最低點相切,當小球a運動到最低點即切點時小球b也同時運動到切點,a、b相碰后合為一體,設為c,在相碰結束的瞬間,c的加速度ac=?

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科目:高中物理 來源:2010-2011學年四川省成都市高三第二次診斷性考試模擬試卷(理綜)物理部分 題型:計算題

如圖所示,勻強電場方向豎直向上,勻強磁場方向水平且垂直紙面向里,有兩個帶電小球a和b,a恰能在垂直于磁場方向的豎直平面內做半徑r=0.8 m的勻速圓周運動,b恰能以v=2 m/s的水平速度在垂直于磁場方向的豎直平面內向右做勻速直線運動.小球a、b質量ma=10 g,mb=40 g,電荷量qa=1×10-2C,qb= 2×10-2C,g=10m/s2。求:

(1)小球a和b分別帶什么電?電場強度E與磁感應強度B的大小?

(2)小球a做勻速周周運動繞行方向是順時針還是逆時針?速度大小va是多大?

(3)設小球b的運動軌跡與小球a的運動軌跡的最低點相切,當小球a運動到最低點即切點時小球b也同時運動到切點,a、b相碰后合為一體,設為c,在相碰結束的瞬間,c的加速度ac=?

 

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