（20分）如圖，虛線下方有足夠大的場強(qiáng)大小E=5.0×103 V/m和上方場強(qiáng)為8mg/3q的勻強(qiáng)電場，方向均水平向右。質(zhì)量均為m=1.5×10-2kg的A、B小球，其中B球?yàn)榻^緣小球且不帶電，被長為R的絕緣絲線懸掛在O點(diǎn)剛好靜止在虛線上， A球帶電荷量為qA=+6.0×10-6C，在豎直平面內(nèi)的以某一初速度v豎直進(jìn)入電場，運(yùn)動到B點(diǎn)速度剛好水平，同時與B球發(fā)生正碰并立即粘在一起圍繞O點(diǎn)做半徑為R=0.7m完整的圓周運(yùn)動，假設(shè)甲、乙兩球可視為質(zhì)點(diǎn)，g取10 m/s2。(sin53°=0.8,c0s53°=0.6)
（1）假設(shè)初速度v="20m/s" ，試求小球A與B球碰撞前能運(yùn)動的水平位移的大小和整個過程中電場力對小球做功的最大值。
（2）如果小球剛好能做完整的圓周運(yùn)動，試求碰撞前A球的最小速度和繩子所受的最大拉力分別多大。
（1）4m  0.4J（2）7m/s  3N
（1）豎直方向動量定理-mgt="0-mV" ------ ①
t=2s
水平位移S=at2/2------ ②
a=F電/m---- ----③
解得:S=4m
電場力做功：W=F1S1+F2R="0.4J" -------④
(2)碰撞前A球速度設(shè)為V0,碰撞后共同速度為V1,等效最高點(diǎn)速度為V2,
動量守恒mV0=2mV1---- ----⑤
等效最高點(diǎn)合力F=5×2mg/3=mV22/R---- ----⑥
動能定理F(R+0.6R)=ΔEK---- ----⑦
V0="14m/s,   " V1=7m/s
等效最低點(diǎn)速度為V
有T-F=m共V2/R---- ----⑧
又動能定理F0.4R=ΔEK---- ----⑨
解得：T=3N
練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

(2009·淄博一模)如圖所示，兩虛線之間的空間內(nèi)存在著正交或平行的勻強(qiáng)電場E和勻強(qiáng)磁場B，有一個帶正電的小球(電荷量為＋q，質(zhì)量為m)從電磁復(fù)合場上方的某一高度處自由落下，那么，帶電小球可能沿直線通過的電磁復(fù)合場是                                                (　　)

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

如右圖所示，勻強(qiáng)電場和勻強(qiáng)磁場相互正交，寬度為d，豎直方向足夠長。今有一束α粒子以不同的速率沿圖示方向射入場區(qū)。設(shè)α粒子的帶電量為q，不計重力，那么飛出復(fù)合場區(qū)的α粒子的動能變化量可能為（　　�。�
A．B．
C．0D．qEd

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

如圖所示，一束粒子（不計重力，初速度可忽略）緩慢通過小孔O1進(jìn)入極板間電壓為U的水平加速電場區(qū)域I，再通過小孔O2射入相互正交的勻強(qiáng)電場和勻強(qiáng)磁場區(qū)域II，其中磁場的方向如圖所示，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小可根據(jù)實(shí)際要求調(diào)節(jié)，收集室的小孔O3與O1、O2在同一條水平線上.則
A．該裝置可篩選出具有特定質(zhì)量的粒子
B．該裝置可篩選出具有特定電荷量的粒子
C．該裝置可篩選出具有特定比荷的粒子
D．該裝置可篩選出具有特定功能的粒子

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：填空題

如圖所示,a、b、c、d四種離子,它們帶等量同種電荷,質(zhì)量為ma=mb＜mc=md,以不等的速率va＜vb=vc＜vd進(jìn)入速度選擇器后,有兩種離子從選擇器中射出,進(jìn)入磁感應(yīng)強(qiáng)度為B2的磁場.由此可以判斷射向D1的是_________離子.(不計重力)

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：計算題

一個半徑r=0.10m的閉合導(dǎo)體圓環(huán)，圓環(huán)單位長度的電阻R0=1.0×10-2W×m-1。如圖甲所示，圓環(huán)所在區(qū)域存在著勻強(qiáng)磁場，磁場方向垂直圓環(huán)所在平面向外，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小隨時間變化情況如圖乙所示。

小題1:分別求在0~0.3 s和0.3 s~0.5s 時間內(nèi)圓環(huán)中感應(yīng)電動勢的大��；
小題2:分別求在0~0.3 s和0.3 s~0.5s 時間內(nèi)圓環(huán)中感應(yīng)電流的大小，并在圖19丙中畫出圓環(huán)中感應(yīng)電流隨時間變化的i-t圖象（以線圈中逆時針電流為正，至少畫出兩個周期）；
小題3:求在0~10s內(nèi)圓環(huán)中產(chǎn)生的焦耳熱。

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：計算題

（供選學(xué)物理3-1的考生做）（8分）
如圖所示，M、N為正對著豎直放置的金屬板，其中N板的正中央有一個小孔，M、N板間的電壓U1 = 1.0×103 V．P、Q為正對著水平放置的金屬板，板長L =" 10" cm，兩板間的距離d =" 12" cm，兩板間的電壓U2 =" 2.4" × 103 V．P、Q板的右側(cè)存在方向垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場區(qū)域，其中虛線為磁場的左右邊界，邊界之間的距離l =" 60" cm，豎直方向磁場足夠?qū)挘粋�比荷= 5.0×104 C/kg的帶正電粒子，從靜止開始經(jīng)M、N板間的電壓U1加速后，沿P、Q板間的中心線進(jìn)入P、Q間，并最終進(jìn)入磁場區(qū)域．整個裝置處于真空中，不計重力影響．
（1）求粒子進(jìn)入P、Q板間時速度υ 的大小；
（2）若粒子進(jìn)入磁場后，恰好沒有從磁場的右邊界射出，求勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大�。�

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

如圖所示，在光滑絕緣的斜面上有一質(zhì)量為m、帶電量為＋q的小球，為了使它能在斜面上做勻速圓周運(yùn)動，除了用一絲線拴住外，必須加一個電場，該電場的方向和大小可能為（    ）

A方向豎直向上，大小為mg/q
B方向沿斜面向上，大小為mgsin30°/q
C方向垂直斜面向下，大小為mgsin30°/q
D方向豎直向下，大小為mg/q

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：計算題

如圖20所示，一質(zhì)量為m=0.016kg、長L=0.5m、寬d=0.1m、電阻R=0.1Ω的矩形線圈，從h1=5m的高處由靜止開始下落，然后進(jìn)入勻強(qiáng)磁場，當(dāng)下邊進(jìn)入磁場時，由于磁場力的作用，線圈正好作勻速運(yùn)動。（g=10m/s2）

小題1:求勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度B。
小題2:如果線圈的下邊通過磁場所經(jīng)歷的時間t="0." 15s，求磁場區(qū)域的高度h2.
小題3:從線圈的下邊進(jìn)入磁場開始到線圈下邊離開磁場的時間內(nèi)，在線圈中產(chǎn)生的焦耳熱是多少？

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