如圖所示，質(zhì)量m＝0.015 kg的木塊Q放在水平桌面上的A點．A的左邊光滑，右邊粗糙，與木塊間的動摩擦因數(shù)μ＝0.08．在如圖的兩條虛線之間存在豎直向上的勻強電場和水平向里的勻強磁場，場強分別為E＝20 N/C、B＝1 T．場區(qū)的水平寬度d＝0.2 m，豎直方向足夠高．帶正電的小球P，質(zhì)量M＝0.03 kg，電荷量q＝0.015 C，以v0＝0.5 m/s的初速度向Q運動．與Q發(fā)生正碰后，P在電、磁場中運動的總時間t＝1.0 s．不計P和Q的大小，P、Q碰撞時無電量交換，重力加速度g取10 m/s2，計算時取π＝3，試求：

(1)通過受力分析判斷碰后P球在電、磁場中做什么性質(zhì)的運動；

(2)P從電、磁場中出來時的速度大��；

(3)P從電、磁場中出來的時刻，Q所處的位置．

答案：
解析：

　　(1)(共3分)

　　P進入電、磁場后，受電場力、重力、洛倫茲力三力作用．

　　電場力(1分)

　　重力(1分)

　　可見電場力與重力大小相等方向相反，兩力平衡．

　　故相當于P在電、磁場中只受洛侖茲力作用，做勻速圓周運動．(1分)

　　(2)(共8分)

　　由(1分)

　　得①(1分)

　　周期(1分)

　　代入數(shù)據(jù)得(1分)

　　由已知條件，有，故P的軌跡圓心角＝30°(2分)

　　由下圖可知，軌跡半徑(1分)

　　結(jié)合①式得(1分)

　　(3)(共7分)

　　P和Q碰撞時，系統(tǒng)動量守恒，有

　　(1分)

　　解得(1分)

　　對Q應(yīng)用牛頓第二定律，有

　　

　　得(1分)

　　Q停下前運動的時間(1分)

　　由于，說明P離開電、磁場時，Q已經(jīng)停下(1分)

　　故位移(1分)

　　即Q停留在右方距初始位置0.225 m處．(1分)


練習冊系列答案
相關(guān)習題

科目：高中物理 來源： 題型：

（10分）如圖所示，質(zhì)量M＝0.40的靶盒A位于光滑水平導軌上，開始時靜止在O點，在O點右側(cè)有范圍很廣的“相互作用區(qū)域”。如圖中的虛線區(qū)域。當靶盒A進入相互作用區(qū)域時便有向左的水平恒力F＝20N作用。在P處有一固定的發(fā)射器B，它可根據(jù)需要瞄準靶盒每次發(fā)射一顆水平速度V0＝50m/s、質(zhì)量ｍ＝0.10的子彈，當子彈打入靶盒A后，便留在盒內(nèi)，碰撞時間極短。若每當靶盒A停在或到達O點時，就有一顆子彈進入靶盒A內(nèi)，求：

（1）當?shù)谝活w子彈進入靶盒A后，靶盒A離開O點的最大距離；

（2）當?shù)谌w子彈進入靶盒A后，靶盒A從離開O點到又回到O點所經(jīng)歷的時間；

（3）當?shù)?00顆子彈進入靶盒時，靶盒已經(jīng)在相互作用區(qū)中運動的時間總和。

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科目：高中物理 來源：2012-2013學年湖南省瀏陽一中高一6月階段性考試物理試卷（帶解析） 題型：計算題

如圖所示，質(zhì)量m＝0.2kg的小物體，從光滑曲面上高度H＝0.8m處釋放，到達底端時水平進入軸心距離L＝6m的水平傳送帶，傳送帶可由一電機驅(qū)使逆時針轉(zhuǎn)動。已知物體與傳送帶間的動摩擦因數(shù)（取g＝10m/s2）。

（1）求物體到達曲面底端時的速度大小?
（2）若電機不開啟，傳送帶不轉(zhuǎn)動，則物體滑離傳送帶右端的速度大小和在傳送帶上所用時間分別為多少?
（3）若開啟電機，傳送帶以速率5m/s逆時針轉(zhuǎn)動，則物體在傳送帶上滑動的過程中產(chǎn)生多少熱量?

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科目：高中物理 來源：2013年上海市四區(qū)（靜安、楊浦、青浦、寶山）高考二模物理試卷（帶解析） 題型：填空題

如圖所示，質(zhì)量m＝0.10kg的小物塊，在粗糙水平桌面上做勻減速直線運動，經(jīng)距離l＝1.4m后，以速度v＝3.0m/s飛離桌面，最終落在水平地面上。已知小物塊與桌面間的動摩擦因數(shù)m＝0.25，桌面高h＝0.45m，g取10m/s2．則小物塊落地點距飛出點的水平距離s＝    m，物塊的初速度v0＝    m/s。

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科目：高中物理 來源：2012-2013學年黑龍江省哈爾濱市第六中學高一期中考試物理試卷（帶解析） 題型：計算題

如圖所示，質(zhì)量m＝0.2kg的小物塊沿平臺滑行到A點水平拋出，恰能無碰撞地沿圓弧切線從B點進入豎直光滑圓弧軌道，B、C為圓弧兩端點，其連線水平。已知圓弧對應(yīng)圓心角為θ＝106º，平臺與BC連線的高度為h＝0.8m。小物塊到達C點時的速度大小與B點相等，并沿固定斜面向上滑動，斜面足夠長且沿圓弧C點切線方向。物塊與斜面間的動摩擦因數(shù)為μ＝1／3，計算中重力加速度g取10m／s2，sin53º＝0.8，cos53º＝0.6，

求：
（1）小物塊離開A點時的水平速度大小；
（2）小物塊沿斜面向上運動的最大距離。

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科目：高中物理 來源：2014屆浙江省高二上學期期末考試物理試卷（解析版） 題型：計算題

如圖所示，質(zhì)量m＝0.1g的小物塊，帶有5×10-4C的電荷，放在傾角為30°的光滑絕緣斜面上，整個斜面置于B=0.5T的勻強磁場中，磁場方向垂直紙面指向紙里，物塊由靜止開始下滑，滑到某一位置時，開始離開斜面，求：

（1）物塊帶什么電？

（2）物塊離開斜面時速度多大？

（3）斜面至少有多長？

 

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