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如圖15所示,在足夠大的空間范圍內(nèi),同時存在著豎直向上的勻強(qiáng)電場和垂直紙面向里的水平勻強(qiáng)磁場,磁感應(yīng)強(qiáng)度B=1.57 T.小球1帶正電,其電荷量與質(zhì)量之比q1/m1=4 C/kg,所受重力與電場力的大小相等;小球2不帶電,靜止放置于固定的水平懸空支架上.小球1向右以v0=23.59 m/s的水平速度與小球2正碰,碰后經(jīng)過0.75 s再次相碰.設(shè)碰撞前后兩小球帶電情況不發(fā)生改變,且始終保持在同一豎直平面內(nèi).(g取10 m/s2)

圖15

問:(1)電場強(qiáng)度E的大小是多少?

(2)兩小球的質(zhì)量之比是多少?

解析:(1)小球1所受的重力與電場力始終平衡m1g=q1E  E=2.5 N/C.

(2)相碰后小球1做勻速圓周運動,由牛頓第二定律得:q1v1B= 

    半徑為R1=

    周期為T==1 s

    因為兩小球運動時間t=0.75 s= T

    所以小球1只能逆時針經(jīng)個圓周時與小球2再次相碰第一次相碰后小球2做平拋運動

    h=R1= gt2  L=R1=v2t

    兩小球第一次碰撞前后動量守恒,以水平向右為正方向m1v0=-m1v1+m2v2

    由⑦⑧式得v2=3.75 m/s

    由④式得v1==17.66 m/s

    所以兩小球質(zhì)量之比=11.

答案:(1)2.5 N/C  (2)11

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:閱讀理解

(2010?海淀區(qū)一模)如圖15所示,固定在上、下兩層水平面上的平行金屬導(dǎo)軌MN、M'N'和OP、O'P'間距都是l,二者之間固定有兩組豎直半圓形軌道PQM和P'Q'M',兩軌道間距也均為l,且PQM和P'Q'M'的豎直高度均為4R,兩組半圓形軌道的半徑均為R.軌道的QQ'端、MM'端的對接狹縫寬度可忽略不計,圖中的虛線為絕緣材料制成的固定支架,能使導(dǎo)軌系統(tǒng)位置固定.將一質(zhì)量為m的金屬桿沿垂直導(dǎo)軌方向放在下層導(dǎo)軌的最左端OO'位置,金屬桿在與水平成θ角斜向上的恒力作用下沿導(dǎo)軌運動,運動過程中金屬桿始終與導(dǎo)軌垂直,且接觸良好.當(dāng)金屬桿通過4R的距離運動到導(dǎo)軌末端PP'位置時其速度大小vp=4
gR
.金屬桿和導(dǎo)軌的電阻、金屬桿在半圓軌道和上層水平導(dǎo)軌上運動過程中所受的摩擦阻力,以及整個運動過程中所受空氣阻力均可忽略不計.
(1)已知金屬桿與下層導(dǎo)軌間的動摩擦因數(shù)為μ,求金屬桿所受恒力F的大;
(2)金屬桿運動到PP'位置時撤去恒力F,金屬桿將無碰撞地水平進(jìn)入第一組半圓軌道PQ和P'Q',又在對接狹縫Q和Q'處無碰撞地水平進(jìn)入第二組半圓形軌道QM和Q'M'的內(nèi)側(cè),求金屬桿運動到半圓軌道的最高位置MM'時,它對軌道作用力的大。
(3)若上層水平導(dǎo)軌足夠長,其右端連接的定值電阻阻值為r,導(dǎo)軌處于磁感應(yīng)強(qiáng)度為B、方向豎直向下的勻強(qiáng)磁場中.金屬桿由第二組半圓軌道的最高位置MM'處,無碰撞地水平進(jìn)入上層導(dǎo)軌后,能沿上層導(dǎo)軌滑行.求金屬桿在上層導(dǎo)軌上滑行的最大距離.

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科目:高中物理 來源: 題型:

(2011?許昌一模)將一個質(zhì)量為3Kg的木板置于光滑水平面上,另一質(zhì)量為1Kg的物塊放在木板上,已知物塊和木板之間有摩擦,而木板足夠長,若兩者都以大小為4m/s的初速度向相反方向運動(如圖15所示)則當(dāng)木板的速度為2.4m/s時,物塊的速度為多少?是在加速還是正在減速?

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科目:高中物理 來源: 題型:

如圖15所示,在足夠大的空間范圍內(nèi),同時存在著豎直向上的勻強(qiáng)電場和垂直紙面向里的水平勻強(qiáng)磁場,磁感應(yīng)強(qiáng)度B=1.57 T.小球1帶正電,其電量與質(zhì)量之比q1/m1=4 C/kg,所受重力與電場力的大小相等;小球2不帶電,靜止放置于固定的水平懸空支架上.小球1向右以v0=23.59 m/s 的水平速度與小球2正碰,碰后經(jīng)過0.75 s再次相碰.設(shè)碰撞前后兩小球帶電情況不發(fā)生改變,且始終保持在同一豎直平面內(nèi).(取g=10 m/s2

圖15

問:(1)電場強(qiáng)度E的大小是多少?

(2)兩小球的質(zhì)量之比是多少?

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科目:高中物理 來源: 題型:

如圖15所示,在豎立平面內(nèi)建立xOy直角坐標(biāo)系,Oy表示豎直向上的方向,已知該平面內(nèi)存在沿x軸負(fù)方向的區(qū)域足夠大的勻強(qiáng)電場,F(xiàn)有一個帶電傲為2.5×104C的小球從坐標(biāo)原點O沿y軸正方向以0.4kg·m/s的初動最豎直向上拋出,它到達(dá)的高點位置為圖中的Q點,不計空氣阻力,g取10m/s2。

(1)求勻強(qiáng)電場的電場強(qiáng)度的大小。

(2)求小球從O點拋出到落回x軸的過程中,電勢能的改變量。

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同步練習(xí)冊答案
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