如圖所示,勻強電場方向豎直向上,勻強磁場方向水平且垂直紙面向里,有兩個帶電小球a和b,a恰能在垂直于磁場方向的豎直平面內(nèi)做半徑r=0.8 m的勻速圓周運動,b恰能以v=2 m/s的水平速度在垂直于磁場方向的豎直平面內(nèi)向右做勻速直線運動.小球a、b質(zhì)量ma=10 g,mb=40 g,電荷量qa=1×10-2C,qb= 2×10-2C,g=10m/s2。求:
(1)小球a和b分別帶什么電?電場強度E與磁感應(yīng)強度B的大?
(2)小球a做勻速周周運動繞行方向是順時針還是逆時針?速度大小va是多大?
(3)設(shè)小球b的運動軌跡與小球a的運動軌跡的最低點相切,當小球a運動到最低點即切點時小球b也同時運動到切點,a、b相碰后合為一體,設(shè)為c,在相碰結(jié)束的瞬間,c的加速度ac=?
(1)小球a在互相垂直的勻強電場和勻強磁場中做勻速圓周運動,電場力和重力的合力為零,電場力方向向上,所以小球a帶正電,且有
mag=qaE··································································①
E=10 N / C································································②
小球b做勻速直線運動,合力為零,帶正電,且有
mbg=qbvB+qbE·····························································③
B=5T·····································································④
(2)小球a做勻速圓周運動繞行方向是逆時針方向。
由
得······························································⑤
va=4 m / s·································································⑥
(3)a、b相碰前速度方向相同,設(shè)碰后的共同速度為vc,則
ma va+mb v=(ma+mb) vc······················································⑦
vc=2.4 m / s································································⑧
由牛頓第二定律得
mcac=qcE+qc vcB – meg······················································⑨
mc=ma+mb
qc=(qa+qb)
解得ac=3.2 m / s2··························································⑩
評分標準:本題滿分18分。其中判斷a、b帶電性質(zhì)各1分,a繞行方向1分,①式2分,②式1分,③式2分,④式1分,⑤式2分,⑥式1分,⑦式2分,⑧式1分,⑨式2分,⑩式1分。
略
科目:高中物理 來源: 題型:
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科目:高中物理 來源: 題型:
A、小球一定帶正電 | B、電場力跟重力平衡 | C、小球在從a點運動到b點的過程中,電勢能一定增大 | D、小球在運動過程中機械能守恒 |
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科目:高中物理 來源:2012-2013學(xué)年山東濟寧市泗水一中高二12月質(zhì)量檢測物理試卷(帶解析) 題型:計算題
如圖所示,勻強電場區(qū)域和勻強磁場區(qū)域是緊鄰的,且寬度相等均為 d ,電場方向在紙平面內(nèi)豎直向下,而磁場方向垂直紙面向里.一帶正電粒子從 O 點以速度 v0沿垂直電場方向進入電場,在電場力的作用下發(fā)生偏轉(zhuǎn),從 A 點離開電場進入磁場,離開電場時帶電粒子在電場方向的位移為電場寬度的一半,當粒子從C點穿出磁場時速度方向與進入電場O點時的速度方一致,(帶電粒子重力不計)求
(l)粒子從 C 點穿出磁場時的速度v;
(2)電場強度 E 和磁感應(yīng)強度 B 的比值 E / B ;
(3)粒子在電、磁場中運動的總時間。
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科目:高中物理 來源:2012-2013學(xué)年山東德州市某中學(xué)高二12月月考物理試卷(帶解析) 題型:計算題
如圖所示,勻強電場區(qū)域和勻強磁場區(qū)域是緊鄰的,且寬度相等均為 d ,電場方向在紙平面內(nèi)豎直向下,而磁場方向垂直紙面向里.一帶正電粒子從 O 點以速度 v0沿垂直電場方向進入電場,在電場力的作用下發(fā)生偏轉(zhuǎn),從 A 點離開電場進入磁場,離開電場時帶電粒子在電場方向的位移為電場寬度的一半,當粒子從C點穿出磁場時速度方向與進入電場O點時的速度方一致,(帶電粒子重力不計)求
(l)粒子從 C 點穿出磁場時的速度v;
(2)電場強度 E 和磁感應(yīng)強度 B 的比值 E / B ;
(3)粒子在電、磁場中運動的總時間。
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科目:高中物理 來源:2014屆山東濟寧市高二12月質(zhì)量檢測物理試卷(解析版) 題型:計算題
如圖所示,勻強電場區(qū)域和勻強磁場區(qū)域是緊鄰的,且寬度相等均為 d ,電場方向在紙平面內(nèi)豎直向下,而磁場方向垂直紙面向里.一帶正電粒子從 O 點以速度 v0 沿垂直電場方向進入電場,在電場力的作用下發(fā)生偏轉(zhuǎn),從 A 點離開電場進入磁場,離開電場時帶電粒子在電場方向的位移為電場寬度的一半,當粒子從C點穿出磁場時速度方向與進入電場O點時的速度方一致,(帶電粒子重力不計)求
(l)粒子從 C 點穿出磁場時的速度v;
(2)電場強度 E 和磁感應(yīng)強度 B 的比值 E / B ;
(3)粒子在電、磁場中運動的總時間。
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