(12分)如圖所示,空間存在范圍足夠大的豎直向下的勻強電場,電場強度大小E =l.0×10-4v/m,在絕緣地板上固定有一帶正電的小圓環(huán)A。初始時,帶正電的絕緣小球B靜止在圓環(huán)A的圓心正上方,B的電荷量為g= 9×10-7C,且B電荷量始終保持不變。始終不帶電的絕緣小球c從距離B為x0= 0.9m的正上方自由下落,它與B發(fā)生對心碰撞,碰后不粘連但立即與B一起豎直向下運動。它們到達最低點后(未接觸絕緣地板及小圓環(huán)A)又向上運動,當C、B剛好分離時它們不再上升。已知初始時,B離A圓心的高度r= 0.3m.絕緣小球B、C均可以視為質點,且質量相等,圓環(huán)A可看作電量集中在圓心處電荷量也為q =9×l0-7C的點電荷,靜電引力常量k=9×109Nm2/C2.(g取10m/s2)。求:
(l)試求B球質量m;(2)從碰后到剛好分離過程中A對B的庫侖力所做的功。
練習冊系列答案
相關習題

科目:高中物理 來源:不詳 題型:計算題

如圖所示,質量為m,帶電量為q(q>0)的粒子(重力不計),從離坐標原點為1.5a的 y軸上的P點,以速度大小為v0,方向與y軸正方向成θ=30°射入xoy坐標的第一象限,經(jīng)過一個在第一象限內(nèi),邊界形狀為等腰梯形方向與xoy坐標面垂直勻強磁場區(qū)域,然后沿-x方向經(jīng)過坐標原點0,進入相互垂直的勻強電場和勻強磁場中,其運動軌跡為虛線所示,該電場強度為E,方向沿-y軸方向,磁感應強度為B,方向垂直坐標面向外。

(1)畫出最小的等腰梯形所處的位置和粒子運動軌跡,并求出此時的磁感應強度;
(2)粒子過坐標原點0后的運動可分解為x方向和y方向兩分運動組成,已知y方向分運動為簡諧運動;求粒子離x軸最遠距離。

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

如圖所示,在MN、PQ間同時存在勻強磁場和勻強電場,方向垂直紙面水平向外,電場在圖中沒有標出。一帶電小球從a 點射入場區(qū),并在豎直面內(nèi)沿直線運動至b點,則小球
A.一定帶正電
B.受到電場力的方向一定水平向右
C.從a到b過程,克服電場力做功
D.從a到b過程中可能做勻加速運動

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

如圖所示,質量為m、半徑為R的圓形光滑絕緣軌道放在水平地面上固定的M、N兩豎直墻壁間,圓形軌道與墻壁間摩擦忽略不計,在軌道所在平面加一豎直向上的場強為E的勻強電場。P、Q兩點分別為軌道的最低點和最高點,在p點有一質量為m,電量為q的帶正電的小球,現(xiàn)給小球一初速度V0,使小球在豎直平面內(nèi)做圓周運動,不計空氣阻力,重力加速度為g,則有關下列說法正確的是
A.小球通過P點時對軌道一定有壓力
B.小球通過P點時的速率一定大于通過Q點時的速率
C.從P到Q點的過程中,小球的機械能一定增加
D.若mg> qE,要使小球能通過Q點且保證圓形軌道不脫離地面,速度V0應滿足的關系是:

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

在某地上空同時存在著勻強的電場與磁場,一質量為m的帶正電小球,在該區(qū)域內(nèi)沿水平方向向右做直線運動,如圖所示,關于場的分布情況不可能的是                   (  )
A.該處電場方向和磁場方向重合
B.電場豎直向上,磁場垂直紙面向里
C.電場斜向里側上方,磁場斜向外側上方,均與v垂直
D.電場水平向右,磁場垂直紙面向里

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計算題

(8分)真空中有一固定的點電荷B,將一帶電小球A(可看成質點)從B的正上方距電荷B為L處無初速釋放時,小球A的加速度大小為,方向豎直向下。求:當小球A向下運動時,它的加速度多大?球A在向電荷B運動的過程中,與B相距多遠時速度最大?

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計算題

水平面上兩根足夠長的不光滑金屬導軌固定放置,間距為L,一端通過導線與阻值為R的電阻連接,導軌上放一質量為m的金屬桿,金屬桿與導軌的電阻不計,磁感應強度方B的勻強磁場方向豎直向下.用與導軌平行的恒定拉力F作用在金屬桿上,桿最終將做勻速運動,當改變恒定拉力F大小時,相對應的勻速運動速度υ大小也會變化,F與υ的關系如圖所示.F0、υ0為已知量.求:
小題1:金屬桿與導軌間的滑動摩擦力f==?
小題2:當恒定外力為2F0時,桿最終做勻速運動的速度大小?

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計算題

質量為m、電量為q的帶電離子從P(0,h)點沿x軸正方向射入第一象限的勻強磁場中,磁感應強度為B,并沿著y軸負方向垂直進入勻強電場(電場方向沿x軸負方向),然后離子經(jīng)過y軸上的M(0,-2h)點,進入寬度為h的無場區(qū)域,如圖所示,再進入另一范圍足夠大的勻強磁場,最后回到P點。不計重力,試求:
小題1:初速度v0
小題2:電場強度E
小題3:從P點出發(fā)到再次回到P點所用的時間

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計算題

如圖所示,長度均為l、電阻均為R的兩導體桿ab、cd,通過兩條足夠長的不可伸縮的輕質柔軟導線連接起來(導線電阻不計),形成閉合回路,并分別跨過兩個間距為l的定滑輪,使ab水平置于傾角為θ的足夠長絕緣斜面上,cd水平懸掛于豎直平面內(nèi)。斜面上的空間內(nèi)存在垂直斜面向上的磁感應強度為B的勻強磁場,cd桿初始位置以下的空間存在水平向左的磁感應強度也為B的勻強磁場。ab、cd桿質量均為m,ab桿與斜面間的動摩擦因數(shù)為μ,不計滑輪的一切阻力。

(1)若由靜止釋放,cd將向下運動,并帶動ab沿斜面向上運動,當它們速率為v時,回路中的電流大小是多少?
(2)若由靜止釋放,當cd下落h高度時,恰好達到最大速度vm,這一過程回路電流產(chǎn)生的電熱為多少?
(3)t0=0時刻開始計時,若要cd帶動ab從靜止開始沿斜面向上做勻加速直線運動,加速度為a(a<g),則在ab桿上需要施加的平行斜面的外力F與作用時間t應滿足什么條件?

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