如圖所示,AB為一段光滑絕緣水平軌道,BCD為一段光滑的圓弧軌道,半徑為R,今有一質(zhì)量為m、帶電為+q的絕緣小球,以速度v0從A點(diǎn)向B點(diǎn)運(yùn)動(dòng),后又沿弧BC做圓周運(yùn)動(dòng),到C點(diǎn)后由于v0較小,故難運(yùn)動(dòng)到最高點(diǎn).如果當(dāng)其運(yùn)動(dòng)至C點(diǎn)時(shí),忽然在軌道區(qū)域加一勻強(qiáng)電場(chǎng)和勻強(qiáng)磁場(chǎng),使其能運(yùn)動(dòng)到最高點(diǎn)此時(shí)軌道彈力為0,且貼著軌道做勻速圓周運(yùn)動(dòng)。求:

(1)勻強(qiáng)電場(chǎng)的方向和強(qiáng)度;
(2)磁場(chǎng)的方向和磁感應(yīng)強(qiáng)度。

(1)E向上, mg/q   (2)B向外,  

解析試題分析:由機(jī)械能守恒定律,小球到達(dá)C點(diǎn)的速度為v,則

解得
要想使得小球過(guò)C點(diǎn)后沿軌道做勻速圓周運(yùn)動(dòng)且運(yùn)動(dòng)到最高點(diǎn)此時(shí)軌道彈力為0,所加電場(chǎng)和磁場(chǎng)必須滿足


解得   方向豎直向上
,方向垂直紙面向外
考點(diǎn):此題考查機(jī)械能守恒定律,物體做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的條件。同時(shí)考查學(xué)生挖掘題目隱含
條件的能力。

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:計(jì)算題

(9分)如圖所示,豎直平面內(nèi)的光滑半圓形軌道MN的半徑為R,MP為粗糙水平面.兩個(gè)小物塊A、B可視為質(zhì)點(diǎn),在半圓形軌道圓心O的正下方M處,處于靜止?fàn)顟B(tài).若A、B之間夾有少量炸藥,炸藥爆炸后,A恰能經(jīng)過(guò)半圓形軌道的最高點(diǎn)N,而B(niǎo)到達(dá)的最遠(yuǎn)位置恰好是A在水平面上的落點(diǎn).已知粗糙水平面與B之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ,求:

(1)A在軌道最高點(diǎn)的速度大;
(2)B到達(dá)的最遠(yuǎn)位置離M點(diǎn)的距離;
(3)A與B的質(zhì)量之比.

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:計(jì)算題

(18分)如圖所示,長(zhǎng)為L(zhǎng)的不可伸長(zhǎng)的繩子一端固定在O點(diǎn),另一端系質(zhì)量為m的小球,小球靜止在光滑水平面上,F(xiàn)用大小為F水平恒力作用在另一質(zhì)量為2m的物塊上,使其從靜止開(kāi)始向右運(yùn)動(dòng),一段時(shí)間后撤去該力,物塊與小球發(fā)生正碰后速度大小變?yōu)樵瓉?lái)的一半而速度方向不變,小球恰好能在豎直平面內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng)。已知重力加速度為,小球和物體均可視為質(zhì)點(diǎn),試求:

(1)小物塊碰撞前速度的大;
(2)恒力F作用時(shí)間。

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:計(jì)算題

如右圖所示,一固定的楔形木塊,其斜面的傾角為θ=30°,另一邊與水平地面垂直,頂端有一個(gè)定滑輪,跨過(guò)定滑輪的細(xì)線兩端分別與物塊A和B連接,A的質(zhì)量為4m,B的質(zhì)量為m.開(kāi)始時(shí),將B按在地面上不動(dòng),然后放開(kāi)手,讓A沿斜面下滑而B(niǎo)上升,所有摩擦均忽略不計(jì).當(dāng)A沿斜面下滑距離x后,細(xì)線突然斷了.求物塊B上升的最大高度H.(設(shè)B不會(huì)與定滑輪相碰)

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:計(jì)算題

如圖所示,高為h的光滑斜面固定在水平地面上。一質(zhì)量為m的小物塊,從斜面頂端A由靜止開(kāi)始下滑。重力加速度為g,不計(jì)空氣阻力。求:

(1)小物塊從斜面頂端A滑到底端B的過(guò)程中重力做的功W;
(2)小物塊滑到底端B時(shí)速度的大小v。

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:實(shí)驗(yàn)題

(6分)某同學(xué)利用圖甲的實(shí)驗(yàn)裝置來(lái)驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律

(1)該同學(xué)開(kāi)始實(shí)驗(yàn)時(shí)情形如圖甲所示,接通電源釋放紙帶。請(qǐng)指出該同學(xué)在實(shí)驗(yàn)操作中存在的兩處明顯錯(cuò)誤或不當(dāng)?shù)牡胤剑?br />①              ;②                
(2)該同學(xué)經(jīng)修改錯(cuò)誤并正確操作研究從靜止開(kāi)始下落的物體所受阻力的情況,得到如圖所示的紙帶(A、B、C、D、E均為相鄰的打點(diǎn)),測(cè)出A、C間的距離為14.77cm,點(diǎn)C、E間的距離為16.33cm。已知當(dāng)?shù)刂亓铀俣葹?0m/s2,重錘質(zhì)量為m=1.0kg,設(shè)重錘所受阻力大小不變。在從A下落到E的過(guò)程中,阻力大小為     ________N(保留兩位有效數(shù)字)。(已知電源的頻率為50HZ)

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:單選題

某人劃船橫渡一條河,河水流速處處相同且恒定,船的劃行速率恒定。已知此人過(guò)河最短時(shí)間為 T1;若此人用最短的位移過(guò)河,則需時(shí)間為T2;已知船的劃行速度大于水速。則船的劃行速率與水流速率之比為(      )

A. B. C. D.

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:單選題

質(zhì)點(diǎn)僅在恒力F的作用下,由O點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到A點(diǎn)的軌跡如圖所示,在A點(diǎn)時(shí)速度的方向與x軸平行,則恒力F的方向可能沿(  )

A.x軸正方向     B.x軸負(fù)方向
C.y軸正方向D.y軸負(fù)方向

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:單選題

如圖所示,一條小船位于200 m寬的河中央A點(diǎn)處,從這里向下游100 m處有一危險(xiǎn)的急流區(qū),當(dāng)時(shí)水流速度為4 m/s,為使小船避開(kāi)危險(xiǎn)區(qū)沿直線到達(dá)對(duì)岸,小船在靜水中的速度至少為   (  ).

A.m/s B.m/s C.2 m/s D.4 m/s

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