【題目】

如圖甲所示,一光滑絕緣的水平軌道固定在離地某一足夠高度處,整個(gè)空間存在著水平向右的勻強(qiáng)電場(chǎng)。一質(zhì)量為2m.不帶電的彈性小球A以速度v0沿水平軌道向右運(yùn)動(dòng)。軌進(jìn)邊緣處鎖定一大小與A相同.質(zhì)量為m、電荷量為-q的彈性小球B。兩球碰前瞬間解除對(duì)小球B的鎖定.己知該電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)為E=,重力加速度為g,兩球碰撞過(guò)程中電荷不犮生轉(zhuǎn)移,空氣阻力不計(jì)。

(1)求小球A、B第一次碰后瞬間的速度分別為v1v2多大;

(2)求兩球在下落過(guò)程中.第二次碰撞前的最大水平距離x;

(3)若在兩球第一次碰后瞬間,迅速撤去電場(chǎng)并同時(shí)在整個(gè)空間加一磁惑應(yīng)強(qiáng)度大小為B=、方向垂直紙面向外的勻強(qiáng)進(jìn)場(chǎng).請(qǐng)?jiān)趫D乙中定性畫(huà)出小球B此后的運(yùn)動(dòng)軌跡。

【答案】(1),;(2);(3)

【解析】(1)兩球發(fā)生彈性碰撞,根據(jù)動(dòng)量守恒和能量守恒:2mv0=2mv1+mv2

2mv02=2mv12+mv22

聯(lián)立帶入數(shù)據(jù)可得:v1=v0 v2=v0

(2)A球不帶電,所以碰后做平拋運(yùn)動(dòng);B球在豎直方向做自由落體運(yùn)動(dòng),在水平方向做勻減速直線運(yùn)動(dòng)(類(lèi)豎直上拋運(yùn)動(dòng)),所以?xún)汕蛟谪Q直方向運(yùn)動(dòng)情況相同,始終保持在同一高度;設(shè)AB在時(shí)間t內(nèi)水平方向的位移分別為xAxB,小球B的加速度大小為aBx,則:

xA=v1t xB=v2t-aBx

對(duì)B球在水平方向由牛頓第二定律可得:qE=maBx

當(dāng)小球B的水平分速度減小到與A的水平分速度相等時(shí),即v0/3時(shí),兩者相距最遠(yuǎn).

對(duì)B球有:

解得

(3)此時(shí)小球B除了受重力外,還受到豎直向下的洛倫茲力,大小為 小球B此后的運(yùn)動(dòng)可以拆分為兩個(gè)分運(yùn)動(dòng):一個(gè)是水平向右,速度大小為的勻速直線運(yùn)動(dòng)(對(duì)應(yīng)的洛倫茲力和重力相平衡);另一個(gè)是在豎直平面內(nèi)的速度大小為。沿逆時(shí)針?lè)较虻膭蛩賵A周運(yùn)動(dòng),其軌跡示意圖如圖所示:

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】某同學(xué)利用改裝的電流表和電壓表做測(cè)電源電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻實(shí)驗(yàn),實(shí)驗(yàn)桌上有如下器材:

A. 待測(cè)干電池一節(jié),電動(dòng)勢(shì)約為1.5V,內(nèi)阻小于

B. 直流電流表A,滿偏電流為3mA,內(nèi)阻

C. 直流電流表B,量程為3mA,內(nèi)阻

D. 定值電阻

E. 滑動(dòng)變阻器

F. 電阻箱

G. 電阻

H. 導(dǎo)線和開(kāi)關(guān)

(1)該同學(xué)設(shè)計(jì)的思路是用伏安法測(cè)電源電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻,用電流表A測(cè)量電路中的電流時(shí)量程過(guò)小,他將直流電流表A改裝成量程為0.6A的電流表,那么要與該電表__________聯(lián)一個(gè)電阻,則大小是___________ (保留三位有效數(shù)字);

(2)他需要再改裝一個(gè)3V的電壓表,他改裝的方法是將________________與電阻箱_________聯(lián),電阻箱接入電路的電阻為__________________;

(3)為了使改裝后的電壓表示數(shù)變化盡可能的大一些,請(qǐng)你幫他設(shè)計(jì)一個(gè)測(cè)電源電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻的實(shí)驗(yàn)電路畫(huà)在下面的虛線框中_______。

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】如下圖所示,表示磁場(chǎng)對(duì)直線電流的作用,其中正確的是:( )

A. B.

C. D.

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】如圖,一個(gè)質(zhì)量為m,電荷量為+q的帶電粒子從A孔以初速度v0垂直于AO進(jìn)入磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,并恰好從C孔垂直于OC射入勻強(qiáng)電場(chǎng)中,電場(chǎng)方向跟OC平行(OC⊥AD),最后打在D點(diǎn),且OD=2 OC.不計(jì)重力,求:

1)粒子自A運(yùn)動(dòng)到D點(diǎn)所需時(shí)間;

2)粒子抵達(dá)D點(diǎn)時(shí)的動(dòng)能.

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】如圖甲,利用恒速滴液瓶(每隔相同時(shí)間從玻璃管口演下一個(gè)液滴)和頻閃光源來(lái)研究自由落體運(yùn)動(dòng)。實(shí)驗(yàn)時(shí),調(diào)節(jié)頻閃光源的頻率和恒速液滴的率,使兩者恰好相等,屏幕上就會(huì)出現(xiàn)痕滴不動(dòng)的影點(diǎn),設(shè)此時(shí)頻閃光源的頻率為f。某次實(shí)驗(yàn)的影點(diǎn)位置如圖乙所示,相鄰影點(diǎn)間的距離分別為h1、h2、h3h4

(1)圖乙中相鄰影點(diǎn)間的時(shí)間間隔為______,自上而下第二個(gè)影點(diǎn)瞬時(shí)速度的表達(dá)式為v=________。

(2)由逐差法可得液滴下落加連度的表達(dá)式為a=_______________

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】在如圖所示的四種電場(chǎng)中,分別標(biāo)記有a、b兩點(diǎn),Ba、b兩點(diǎn)與場(chǎng)源電荷等距,Aa、b兩點(diǎn)在兩等量異種電荷連線的中垂線上且與連線等距,Ca、b兩點(diǎn)在點(diǎn)電荷與帶電平板形成的電場(chǎng)中平板上表面處,D a、b兩點(diǎn)在勻強(qiáng)電場(chǎng)中分別靠近負(fù)、正極板處其中a、b兩點(diǎn)的電勢(shì)、電場(chǎng)強(qiáng)度都相同的是(  )

A. B. C. D.

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】如圖所示,圓形區(qū)域內(nèi)有垂直紙面向內(nèi)的勻強(qiáng)磁場(chǎng),三個(gè)質(zhì)量和電荷量都相同的帶電粒子a、b、c,以不同的速率對(duì)準(zhǔn)圓心O沿著AO方向射入磁場(chǎng),其運(yùn)動(dòng)軌跡如圖.若帶電粒子只受磁場(chǎng)力的作用,則下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是

A. 三個(gè)粒子都帶正電荷

B. c粒子速率最小

C. c粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)間最短

D. 它們做圓周運(yùn)動(dòng)的周期Ta =Tb =Tc

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】某同學(xué)要測(cè)量一均勻新材料制成的圓柱體的電阻率ρ.步驟如下:

(1)用游標(biāo)為20分度的卡尺測(cè)量其長(zhǎng)度如圖甲,由圖可知其長(zhǎng)度L=_____________mm

(2)用螺旋測(cè)微器測(cè)量其直徑如圖乙所示,由圖可知其直徑D=_____________mm;

(3)用多用電表的電阻“×10”擋,按正確的操作步驟測(cè)此圓柱體的電阻,表盤(pán)的示數(shù)如圖,則該電阻的阻值約為_________ 。

(4)該同學(xué)想用伏安法更精確地測(cè)量其電阻R,現(xiàn)有的器材及其代號(hào)和規(guī)格如下:

待測(cè)圓柱體電阻R

直流電源E(電動(dòng)勢(shì)4V,內(nèi)阻不計(jì))

開(kāi)關(guān)S 導(dǎo)線若干

電流表A1(量程04mA,內(nèi)阻約50Ω

電流表A2(量程010mA,內(nèi)阻約30Ω

電壓表V1(量程03V,內(nèi)阻約10kΩ

電壓表V2(量程015V,內(nèi)阻約25kΩ

滑動(dòng)變阻器R1(阻值范圍015Ω,允許通過(guò)的最大電流2.0A

滑動(dòng)變阻器R2(阻值范圍02kΩ,允許通過(guò)的最大電流0.5A

電流表選擇_________,電壓表選擇_________,滑動(dòng)變阻器選擇________

為使實(shí)驗(yàn)誤差較小,要求測(cè)得多組數(shù)據(jù)進(jìn)行分析,請(qǐng)?jiān)诳蛑挟?huà)出測(cè)量的電路圖____________,并連接實(shí)物圖_____________

(5)若該同學(xué)用伏安法跟用多用電表測(cè)量得到的R測(cè)量值幾乎相等,若已知伏安法測(cè)電阻電路中電壓表和電流表示數(shù)分別用UI表示,則用此法測(cè)出該圓柱體材料的電阻率ρ________.(不要求計(jì)算,用題中所給字母表示)

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】如圖所示,處于真空中的勻強(qiáng)電場(chǎng)與水平方向成角,AB直線與電場(chǎng)E互相垂直。在A點(diǎn),以大小為 的初速度水平向右拋出一質(zhì)量為m、帶電荷量為+ 的小球,經(jīng)時(shí)間,小球下落一段距離過(guò)C點(diǎn)(圖中未畫(huà)出)時(shí)其速度大小仍為 ,已知A、B、C三點(diǎn)在同一豎直面內(nèi),則在小球由A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到C點(diǎn)的過(guò)程中

A. 靜電力對(duì)小球做功為零

B. 小球的電勢(shì)能增加

C. C點(diǎn)的電勢(shì)比A點(diǎn)的電勢(shì)大

D. C點(diǎn)可能位于AB直線的左方

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同步練習(xí)冊(cè)答案