(18分)如圖所示，光滑的絕緣平臺(tái)水平固定，在平臺(tái)右下方有相互平行的兩條邊界MN與PQ，其豎直距離為h=1.7m，兩邊界間存在勻強(qiáng)電場(chǎng)和磁感應(yīng)強(qiáng)度為B=0.9T且方向垂直紙面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，MN過(guò)平臺(tái)右端并與水平方向呈θ=37°．在平臺(tái)左端放一個(gè)可視為質(zhì)點(diǎn)的A球，其質(zhì)量為mA=0.17kg，電量為q=+0.1C，現(xiàn)給A球不同的水平速度，使其飛出平臺(tái)后恰好能做勻速圓周運(yùn)動(dòng)．g取10m/s2．

 (1)求電場(chǎng)強(qiáng)度的大小和方向；

(2)要使A球在MNPQ區(qū)域內(nèi)的運(yùn)動(dòng)時(shí)間保持不變，則A球的速度應(yīng)滿足的條件？(A球飛出MNPQ區(qū)域后不再返回)

 (3)在平臺(tái)右端再放一個(gè)可視為質(zhì)點(diǎn)且不帶電的絕緣B球，A球以vA0=3m/s的速度水平向右運(yùn)動(dòng)，與B球碰后兩球均能垂直PQ邊界飛出，則B球的質(zhì)量為多少？

 

【答案】

(1)A球能做圓周運(yùn)動(dòng)，必須有：Eq=mAg…

    …

    電場(chǎng)強(qiáng)度方向豎直向上…

    (2)A球在MNPQ區(qū)域運(yùn)動(dòng)時(shí)間相等，必須從邊界MN飛出，

如圖所示，

最大半徑滿足：R/cosθ+R/=hcosθ…

    A球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)有：…

    解得：vA=0.4m/s…

    依題意，A球速度必須滿足：0＜vA≤0.4m/s…

    (3)AB相碰后，A做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，半徑R=h…

    由得vA=0.9m/s…

    B球做平拋運(yùn)動(dòng)，設(shè)飛行的水平距離為x，時(shí)間為t，有：

    x=vB0t…

    ……1分

    vB0=vytanθ=gttanθ…

    得vB0=3m/s…

    由動(dòng)量守恒定律得：

    mAvA0=mAvA+mBvB0…

    mB=0.119kg…

【解析】略

 

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

（共18分）如圖所示，在一光滑的長(zhǎng)直軌道上，放著若干完全相同的小木塊，每個(gè)小木塊的質(zhì)量均為m，且體積足夠小均能夠看成質(zhì)點(diǎn)，其編號(hào)依次為0、1、2、……n……，相鄰各木塊之間的距離分別記作：。在所有木塊都靜止的初始條件下，有一個(gè)沿軌道方向水平向右的恒力F持續(xù)作用在0號(hào)小木塊上，使其與后面的木塊連接發(fā)生碰撞，假如所有碰撞都是完全非彈性的（碰后合為一體共速運(yùn)動(dòng)）。求：

   （1）在0號(hào)木塊與1號(hào)木塊碰撞后瞬間，其共同速度的表達(dá)式；

   （2）若F=10牛，米，那么在2號(hào)木塊被碰撞后的瞬間，系統(tǒng)的總動(dòng)能為多少？

   （3）在F=10牛，米的前提下，為了保持正在運(yùn)動(dòng)的物塊系統(tǒng)在每次碰撞之前的瞬間其總動(dòng)能都為一個(gè)恒定的數(shù)值，那么我們應(yīng)該設(shè)計(jì)第號(hào)和第n號(hào)木塊之間距離為多少米？

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

實(shí)驗(yàn)題(18分)

(1)如圖所示為“探究加速度與物體受力與質(zhì)量的關(guān)系”實(shí)驗(yàn)裝置圖。圖中A為小車，B為裝有砝碼的小桶，C為一端帶有定滑輪的長(zhǎng)木板，小車通過(guò)紙帶與電火花打點(diǎn)計(jì)時(shí)器相連，計(jì)時(shí)器接50HZ，交流電。小車的質(zhì)量為m1 ，小桶及砂的質(zhì)量為m2 。

①下列說(shuō)法正確的是______。

A．每次改變小車質(zhì)量時(shí)，應(yīng)重新平衡摩擦力

B．實(shí)驗(yàn)時(shí)應(yīng)先接通打點(diǎn)計(jì)時(shí)器電源，再釋放小車

C．本實(shí)驗(yàn)m2應(yīng)遠(yuǎn)大于m1

D. 在用圖像探究加速度與質(zhì)量關(guān)系時(shí)，應(yīng)作a-圖像

②實(shí)驗(yàn)時(shí)，某同學(xué)由于疏忽，遺漏了平衡摩擦力這一步驟，他測(cè)量得到的a一F圖像，可能是圖中的圖線_______。(選填“甲”、“乙”、“丙”)

③如圖所示為某次實(shí)驗(yàn)得到的紙帶，紙帶中相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)間的距離已標(biāo)出，相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)間還有四個(gè)點(diǎn)沒(méi)有畫出。由此可求得小車的加速度大小________2。(結(jié)果保留二位有效數(shù)字)

 

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科目：高中物理 來(lái)源：2012-2013學(xué)年廣東省汕頭市金山中學(xué)高二10月月考物理試卷（帶解析） 題型：計(jì)算題

(18分)、如圖所示，絕緣水平面上相k=1.6m的空間內(nèi)存在水平向左的勻強(qiáng)電場(chǎng)，質(zhì)量=0.1kg、帶電量=+1×的滑塊 (視為質(zhì)點(diǎn)) 以=4m／s的初速度沿水平面向右進(jìn)入電場(chǎng)區(qū)域，滑塊與水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)=0.4，設(shè)最大靜摩擦力與滑動(dòng)摩擦力相等。(g取10m/)
(1) 如果滑塊不能離開(kāi)電場(chǎng)區(qū)域，電場(chǎng)強(qiáng)度的取值范圍多大。 
(2) 如果滑塊能離開(kāi)電場(chǎng)區(qū)域，請(qǐng)根據(jù)有關(guān)計(jì)算討論后在坐標(biāo)中畫出電場(chǎng)力對(duì)滑塊所做的功與電場(chǎng)力的關(guān)系圖象。

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科目：高中物理 來(lái)源：2011-2012學(xué)年廣東省高三下學(xué)期綜合測(cè)試物理卷（解析版） 題型：實(shí)驗(yàn)題

實(shí)驗(yàn)題(18分)

(1)如圖所示為“探究加速度與物體受力與質(zhì)量的關(guān)系”實(shí)驗(yàn)裝置圖。圖中A為小車，B為裝有砝碼的小桶，C為一端帶有定滑輪的長(zhǎng)木板，小車通過(guò)紙帶與電火花打點(diǎn)計(jì)時(shí)器相連，計(jì)時(shí)器接50HZ，交流電。小車的質(zhì)量為m1 ，小桶及砂的質(zhì)量為m2 。

①下列說(shuō)法正確的是______。

A．每次改變小車質(zhì)量時(shí)，應(yīng)重新平衡摩擦力

B．實(shí)驗(yàn)時(shí)應(yīng)先接通打點(diǎn)計(jì)時(shí)器電源，再釋放小車

C．本實(shí)驗(yàn)m2應(yīng)遠(yuǎn)大于m1

D. 在用圖像探究加速度與質(zhì)量關(guān)系時(shí)，應(yīng)作a-圖像

②實(shí)驗(yàn)時(shí)，某同學(xué)由于疏忽，遺漏了平衡摩擦力這一步驟，他測(cè)量得到的a一F圖像，可能是圖中的圖線_______。(選填“甲”、“乙”、“丙”)

③如圖所示為某次實(shí)驗(yàn)得到的紙帶，紙帶中相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)間的距離已標(biāo)出，相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)間還有四個(gè)點(diǎn)沒(méi)有畫出。由此可求得小車的加速度大小________2。(結(jié)果保留二位有效數(shù)字)

 

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科目：高中物理 來(lái)源：北京市宣武區(qū)2010年高三第一次質(zhì)量檢測(cè)（理綜）物理部分 題型：計(jì)算題

（共18分）如圖所示，在一光滑的長(zhǎng)直軌道上，放著若干完全相同的小木塊，每個(gè)小木塊的質(zhì)量均為m，且體積足夠小均能夠看成質(zhì)點(diǎn)，其編號(hào)依次為0、1、2、……n……，相鄰各木塊之間的距離分別記作：。在所有木塊都靜止的初始條件下，有一個(gè)沿軌道方向水平向右的恒力F持續(xù)作用在0號(hào)小木塊上，使其與后面的木塊連接發(fā)生碰撞，假如所有碰撞都是完全非彈性的（碰后合為一體共速運(yùn)動(dòng)）。求：

   （1）在0號(hào)木塊與1號(hào)木塊碰撞后瞬間，其共同速度的表達(dá)式；

   （2）若F=10牛，米，那么在2號(hào)木塊被碰撞后的瞬間，系統(tǒng)的總動(dòng)能為多少？

   （3）在F=10牛，米的前提下，為了保持正在運(yùn)動(dòng)的物塊系統(tǒng)在每次碰撞之前的瞬間其總動(dòng)能都為一個(gè)恒定的數(shù)值，那么我們應(yīng)該設(shè)計(jì)第號(hào)和第n號(hào)木塊之間距離為多少米？

 

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