（20分）如圖所示，半徑R = 0.8m的四分之一光滑圓弧軌道位于豎直平面內(nèi)，與長CD = 2.0m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(qiáng)電場和勻強(qiáng)磁場，電場強(qiáng)度E = 40N/C，方向豎直向上，磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度B = 1.0T，方向垂直紙面向外。兩個質(zhì)量均為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 = 0.1mg， PN =，取g =10m/s2。a、b均可作為質(zhì)點。（結(jié)果保留三位有效數(shù)字）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(jī)械能ΔE。
（1）v = 1．73m/s
（2）3．46m
（3）1．49×10-4J

（1）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 = 1．73m/s                              （2分）
（2）兩球進(jìn)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右圖所示                         （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=3．46m　    （2分）
（3）ab系統(tǒng)損失的機(jī)械能
               （4分）
或      解得  = 1．49×10-4J      （2分）
練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源：不詳 題型：計算題

如圖所示，在xoy平面第一象限存在沿y軸負(fù)方向的勻強(qiáng)電場，電場強(qiáng)度。第四象限有垂直平面向里的勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度。它們的右邊界為x=5.0m，今有一個質(zhì)量,電荷量的帶正電粒子（不計重力），在y軸上距坐標(biāo)原點d=0.3m的p處以初速度沿x軸正方向射入勻強(qiáng)電場。求：帶電粒子在電場和磁場中運動的總時間t.

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：計算題

（21分）
圖中左邊有一對平行金屬板，兩板相距為d，電壓為V；兩板之間有勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為，方向平行于板面并垂直于紙面朝里。圖中右邊有一邊長為a的正三角形區(qū)域EFG（EF邊與金屬板垂直），在此區(qū)域內(nèi)及其邊界上也有勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B，方向垂直于紙面朝里。假設(shè)一系列電荷量為q的正離子沿平行于金屬板面、垂直于磁場的方向射入金屬板之間，沿同一方向射出金屬板之間的區(qū)域，并經(jīng)EF邊中點H射入磁場區(qū)域。不計重力。

（1）已知這些離子中的離子甲到達(dá)磁場邊界EG后，從邊界EF穿出磁場，求離子甲的質(zhì)量。
（2）已知這些離子中的離子乙從EG邊上的I點（圖中未畫出）穿出磁場，且GI長為。求離子乙的質(zhì)量。
（3）若這些離子中的最輕離子的質(zhì)量等于離子甲質(zhì)量的一半，而離子乙的質(zhì)量是最大的，問磁場邊界上什么區(qū)域內(nèi)可能有離子到達(dá)。

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：計算題

(19分)如圖甲所示，豎直擋板MN左側(cè)空間有方向豎直向上的勻強(qiáng)電場和垂直紙面向里的水平勻強(qiáng)磁場，電場和磁場的范圍足夠大，電場強(qiáng)度E=40N/C，磁感應(yīng)強(qiáng)度B隨時間t變化的關(guān)系圖象如圖乙所示，選定磁場垂直紙面向里為正方向。t=0時刻，一質(zhì)量m=8×10-4kg、電荷量q=+2×10-4C的微粒在O點具有豎直向下的速度v=0.12m/s，O´是擋板MN上一點，直線OO´與擋板MN垂直，取g=10m/s2。求：
（1）微粒再次經(jīng)過直線OO´時與O點的距離；
（2）微粒在運動過程中離開直線OO´的最大高度；
（3）水平移動擋板，使微粒能垂直射到擋板上，擋板與O點間的距離應(yīng)滿足的條件。

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：計算題

(18分) 如圖所示，在足夠大的空間范圍內(nèi)，同時存在著豎直向上的勻強(qiáng)電場和垂直紙面向外的勻強(qiáng)磁場，電場強(qiáng)度為E，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B．足夠長的光滑斜面固定在水平面上，斜面傾角為30．有一帶電的物體P靜止于斜面頂端且P對斜面無壓力，若給物體P一瞬時沖量，使其獲得水平方向的初速度向右拋出，同時另有一不帶電的物體Q從A處由靜止開始沿斜面滑下（P、Q均可視為質(zhì)點），P、Q二物體運動軌跡在同一豎直平面內(nèi)．一段時間后，物體P恰好與斜面上的物體Q相遇，且相遇時物體P的速度方向與其水平初速度方向的夾角為60．已知重力加速度為，求：
（1）P、Q相遇所需的時間；
（2）物體P在斜面頂端受到瞬時沖量后所獲得的初速度的大�。�

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

如圖所示，理想變壓器的原副線圈匝數(shù)比n1∶n2=2∶1，原線圈輸入端接正弦交流電，副線圈接一電動機(jī)，其電阻為R，電流表的讀數(shù)為I，電動機(jī)帶動一質(zhì)量為m的重物以速度v勻速上升，若電動機(jī)因摩擦造成的能量損失不計，則圖中電壓表的讀數(shù)應(yīng)為（   ）
A．B．C．D．

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：問答題

如下圖所示，在直角坐標(biāo)系的第一、二象限內(nèi)有垂直于紙面的勾強(qiáng)磁場，第三象限有沿Y軸負(fù)方向的勻強(qiáng)電場，第四象限內(nèi)無電場和磁場．質(zhì)量為m、帶電量為q的粒子從M點以速度v0沿X軸負(fù)方向進(jìn)入電場，不計粒子的重力，粒子經(jīng)N、和X軸上的P點最后又回到M點．設(shè)OM＝OP＝l，ON＝2l，求：

(1)電場強(qiáng)度E的大�。�
(2)勻強(qiáng)磁場的磁感強(qiáng)度B的大小和方向．
(3)粒子從M點進(jìn)入電場，經(jīng)N、P點最后又回到M點所用的時間．
 

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

如圖所示，半圓形光滑槽固定在地面上，勻強(qiáng)磁場與槽所形成的軌道平面垂直．將質(zhì)量為m的帶電小球自槽頂A處由靜止釋放，小球到達(dá)槽最低點C時，恰對槽無壓力，則小球在以后的運動過程中對C點的最大壓力為（　　　�。�
A．零　　B．2mgC．4mgD．6mg

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：填空題

如圖所示，地面附近的空間存在著足夠大的水平勻強(qiáng)磁場（磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B，方向見圖）和與之垂直的水平勻強(qiáng)電場 (場強(qiáng)大小為E，方向未畫出)，一個帶電質(zhì)點在與磁場垂直的平面內(nèi)沿直線斜向上運動(圖中虛線)，該直線與電場線所夾銳角為θ，設(shè)在運動過程中質(zhì)點的電量和質(zhì)量都不變，則該質(zhì)點帶______電，經(jīng)過該直線上的M點時運動速度大小為___________。

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