一個(gè)質(zhì)量為m＝0.001kg、電荷量為q＝1×10-3C的帶正電小球和一個(gè)質(zhì)量也為m不帶電的小球相距L＝0.2m，放在絕緣光滑水平面上，當(dāng)加上如下圖所示的勻強(qiáng)電場(chǎng)和勻強(qiáng)磁場(chǎng)后，(E＝1×103N/C，B＝0.5T)帶電小球開始運(yùn)動(dòng)與不帶電小球相碰，并粘在一起，合為一體，問：

(1)兩球碰后速度多大；

(2)兩球碰后到兩球離開水平面，還要前進(jìn)多遠(yuǎn)．(取g＝10m/s2)

答案：
解析：

　　帶電小球在電場(chǎng)力作用下加速運(yùn)動(dòng)，與不帶電的小球碰撞兩球合為一體，碰撞前小球的速度可以用動(dòng)能定理求出，電場(chǎng)力的功等于小球動(dòng)能的增量；也可以利用牛頓第二定律和運(yùn)動(dòng)學(xué)公式求出．兩球碰撞過程雖然系統(tǒng)受電場(chǎng)力，但比起兩球碰撞的作用力小得多，碰撞時(shí)間又很短，可認(rèn)為動(dòng)量守恒，兩球碰撞后速度繼續(xù)增大，增大到某一數(shù)值洛倫茲力與重力平衡，兩球離開水平面，應(yīng)該注意，碰撞后與碰撞前應(yīng)用動(dòng)能定理的研究對(duì)象不同．

　　(1)兩球碰撞前對(duì)帶電小球由動(dòng)能定理：

　　　　   EqL＝

　　∴ v1＝＝20m/s

兩球碰撞動(dòng)量守恒：

　　　  　mv1＝2mv2，v2＝v1/2＝10m/s

　　(2)兩球離開水平面時(shí)，對(duì)水平面無壓力，即洛倫茲力與重力平衡，

　　　　  qBv3＝2mg，

　　∴   v3＝＝40m/s

碰后到兩球離開水平面，由動(dòng)能定理：

　　　　 ·－·＝Eqs，

　    　s＝＝1.5m．


練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源：教材完全學(xué)案　高中物理必修2(配教科版) 教科版 題型：038

2003年10月15日9時(shí)，我國“神舟”5號(hào)宇宙飛船在酒泉衛(wèi)星發(fā)射中心成功發(fā)射，把中國第一位航天員楊利偉送入太空．飛船繞地球14圈后，于10月16日6時(shí)23分安全降落在內(nèi)蒙古主著陸場(chǎng)．這次成功的發(fā)射實(shí)現(xiàn)了中華民族千年的飛天夢(mèng)想，標(biāo)志著中國成為世界上第三個(gè)能夠獨(dú)立開展載人航天活動(dòng)的國家，為進(jìn)一步的空間科學(xué)研究奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)．基于此問題情境，請(qǐng)完成下列問題．

(1)飛船在升空過程中，要靠多級(jí)火箭加速推進(jìn)．若飛船內(nèi)懸掛一彈簧測(cè)力計(jì)，彈簧測(cè)力計(jì)下懸掛一個(gè)質(zhì)量為0.5 kg的物體，在火箭上升到某一高度時(shí)發(fā)現(xiàn)彈簧測(cè)力計(jì)示數(shù)為9 N，則此時(shí)火箭的加速度是多大？(g取10 m/s2)

(2)若將飛船的運(yùn)動(dòng)理想化成圓周運(yùn)動(dòng)，則飛船離地面的高度大約是多少？(已知地球的質(zhì)量為M＝6.0×1024 kg，地球的半徑R＝6.4×103 km)

(3)遨游太空的楊利偉在航天飛船里可以見到多少次日落日出？

(4)在太空微重力狀態(tài)下的太空艙內(nèi)，下列測(cè)量儀器能否使用？請(qǐng)說明理由．

①液體溫度計(jì)

②天平

③彈簧測(cè)力計(jì)

④液體密度計(jì)

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科目：高中物理 來源：四川省南山中學(xué)2011－2012學(xué)年高一3月月考物理試題 題型：038

如圖所示，一個(gè)質(zhì)量為m＝0.6 kg的小球，在左側(cè)平臺(tái)上運(yùn)行一段距離后從邊緣A點(diǎn)以水平飛出，恰能沿切線從P點(diǎn)進(jìn)入豎直圓弧管道并繼續(xù)滑行．已知管道口徑遠(yuǎn)小于圓弧半徑，OP與豎直方向的夾角是37°，平臺(tái)到地面的高度差為h＝1.45 m．若小球運(yùn)動(dòng)到圓弧軌道最低點(diǎn)時(shí)的速度大小是10 m/s．取g＝10 m/s2，sin53°＝0.8，cos53°＝0.6．求：

(1)P點(diǎn)距地面的高度

(2)圓弧軌道最低點(diǎn)對(duì)小球支持力的大小

(3)若通過最高點(diǎn)Q點(diǎn)時(shí)小球?qū)ν夤鼙诘膲毫Υ笮? N，則小球經(jīng)過Q點(diǎn)時(shí)的速度大小是多少？

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科目：高中物理 來源： 題型：

上，套有一個(gè)質(zhì)量為m＝0.5 kg的光滑金屬圓環(huán)。一根長為L＝1 m的輕繩，一端拴在環(huán)上，另一端系著一個(gè)質(zhì)量為M＝2 kg的木塊，如圖所示�，F(xiàn)有一質(zhì)量為m0＝20 g的子彈以v0＝1 000 m/s的水平速度射穿木塊，子彈穿出木塊后的速度為v＝200 m/s(不計(jì)空氣阻力和子彈與木塊作用的時(shí)間)，求：

(1)當(dāng)子彈射穿木塊后，木塊向右擺動(dòng)的最大高度為多大?

(2)當(dāng)木塊第一次返回到最低點(diǎn)時(shí)，木塊的速度是多大?

(3)當(dāng)木塊第一次返回到最低點(diǎn)時(shí)，水平桿對(duì)環(huán)的作用力是多大?

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科目：高中物理 來源： 題型：

 右端連有光滑弧形槽的水平桌面AB長L＝1.5 m，如圖所示。將一個(gè)質(zhì)量為m＝0.5 kg的木塊在F＝1.5 N的水平拉力作用下，從桌面上的A端由靜止開始以1 m/s2的加速度向右運(yùn)動(dòng)，木塊到達(dá)B端時(shí)撤去拉力F，取g＝10 m/s2.求：

(1)木塊與水平桌面間的動(dòng)摩擦因數(shù)；

(2)木塊沿弧形槽上升的最大高度；

(3)木塊沿弧形槽滑回B端后，在水平桌面上滑動(dòng)的最大距離。

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科目：高中物理 來源：2013-2014貴州省六校聯(lián)盟高三第二次聯(lián)考（解析版） 題型：選擇題

如圖所示，傳送帶足夠長，與水平面間的夾角α＝37°，并以v＝10 m/s的速度逆時(shí)針勻速轉(zhuǎn)動(dòng)著，在傳送帶的A端輕輕地放一個(gè)質(zhì)量為m＝1kg的小物體，若已知物體與傳送帶之間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ＝0．5，（g＝10 m/s2，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8）則下列有關(guān)說法正確的是（??? ）

A．小物體運(yùn)動(dòng)1s后，受到的摩擦力大小不適用公式F＝μFN

B．小物體運(yùn)動(dòng)1s后加速度大小為2 m/s2

C．在放上小物體的第1s內(nèi)，系統(tǒng)產(chǎn)生50J的熱量

D．在放上小物體的第1s內(nèi)，至少給系統(tǒng)提供能量70J才能維持傳送帶勻速轉(zhuǎn)動(dòng)

 

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