分析 (1)根據(jù)三力平衡,與洛倫茲力表達(dá)式,即可求解;
(2)根據(jù)動量守恒定律,結(jié)合牛頓第二定律,即可求解;
(3)根據(jù)動能定理,即可求解.
解答 解:(1)a向b運(yùn)動過程中受向下的重力,向上的電場力和向下的洛侖茲力.
小球a的直線運(yùn)動必為勻速直線運(yùn)動,a受力平衡,因此有
q1E1-q1v0B-m1g=0
代入數(shù)據(jù)解得:v0=20m/s
(2)二球相碰動量守恒有:m1v0=(m1+m2)v,
代入數(shù)據(jù)解得:v=10m/s
物體c所受洛侖茲力為:f=(q1-q2)vB=4×10-4N,方向向下
物體c在M有場區(qū)受電場力為:F2=(q1-q2)E2=2×10-3N,方向向右
物體c受到的重力為:G=(m1+m2)g=3.6×10-3N,方向向下
物體c受到的合力為:F合=$\sqrt{{F}_{2}^{2}+(\;f+G)^{2}}=2\sqrt{5}×1{0}^{-3}N$
物體c的加速度為:a=$\frac{{F}_{合}}{{m}_{1}+{m}_{2}}=\frac{50\sqrt{5}}{9}$m/s2,
設(shè)合力的方向與水平方向的夾角為θ,則有:tanθ=$\frac{f+G}{{F}_{2}}$=2,
解得:θ=arctan2,
加速度指向右下方與水平方向成arctan2.
(3)物體c通過界面M后的飛行過程中電場力和重力都對它做正功.設(shè)物體c落到Q點時的速率為vt,由動能定理有:
(m1+m2)gh+(q1-q2)E2L=$\frac{1}{2}({m}_{1}+{m}_{2}){v}^{2}$$-\frac{1}{2}({m}_{1}+{m}_{2}){v}^{2}$
解得:vt=$\sqrt{122.2}$m/s
答:(1)小球a水平運(yùn)動的速率20m/s.
(2)物體c剛進(jìn)入M右側(cè)的場區(qū)時的加速度大小為$\frac{100\sqrt{2}}{9}m/{s}^{2}$,而方向指向右下方與水平方向成45°角.
(3)物體c落到Q點時的速率$\sqrt{122.2}$m/s.
點評 考查受力平衡的狀態(tài)方程,牛頓第二定律與動量守恒定律的應(yīng)用,掌握動能定理及功的正負(fù).
科目:高中物理 來源: 題型:選擇題
A. | 勻速向左運(yùn)動 | B. | 加速向左運(yùn)動 | C. | 減速向左運(yùn)動 | D. | 先減速后加速 |
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科目:高中物理 來源: 題型:多選題
A. | 化學(xué)能是由于化學(xué)反應(yīng),物質(zhì)的分子結(jié)構(gòu)變化而產(chǎn)生的能量 | |
B. | 核能是由于核反應(yīng),物質(zhì)的原子結(jié)構(gòu)發(fā)生變化而產(chǎn)生的能量 | |
C. | 可再生能源就是可以長期提供或可以再生的能源 | |
D. | 能量是守恒的,因此我們不需要節(jié)約能源 |
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科目:高中物理 來源: 題型:計算題
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科目:高中物理 來源: 題型:實驗題
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科目:高中物理 來源: 題型:實驗題
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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題
A. | 12m/s 39m/s | B. | 8m/s 38m/s | C. | 12m/s 19.5m/s | D. | 8m/s 13m/s |
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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題
A. | OA段運(yùn)動速度最大 | |
B. | AB段物體做勻速運(yùn)動 | |
C. | CD段的運(yùn)動方向與初始運(yùn)動方向相反 | |
D. | 運(yùn)動4 h汽車的位移大小為60 km |
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