【題目】如圖所示，在光滑水平平臺(tái)右側(cè)空間，存在著范圍無(wú)限大，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，方向垂直紙面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng)。平臺(tái)右端放一個(gè)質(zhì)量為m，帶負(fù)電-q的小球Q，左側(cè)有一個(gè)質(zhì)量為M＝4m，不帶電的絕緣小球P，以水平初速度正對(duì)Q向右運(yùn)動(dòng)發(fā)生正碰，撞過程中沒有機(jī)械能損失且電荷量不發(fā)生轉(zhuǎn)移。已知水平平臺(tái)距地面的高度為h，重力加速度為g，不計(jì)空氣阻力。求：

（1）P、Q兩球發(fā)生彈性正碰后速度分別為多少?

（2）碰后小球P落地點(diǎn)到平臺(tái)右端的水平距離x為多少?

（3）碰后小球Q電量不變，在重力和磁場(chǎng)力作用下運(yùn)動(dòng)，求小球Q碰后離地面的最大高度H為多少?此時(shí)小球Q的速度v為多少?

【答案】（1），，方向均向右；（2）；（3） ，。

【解析】

（1）設(shè)向右為正方向，則據(jù)動(dòng)量守恒定律可得：

Mv0＝Mv1＋mv2

根據(jù)能量守恒定律得：

由以上兩式解得：

P球的速度：，方向向右；

Q球的速度，方向向右；

（2）碰后小球P做平拋運(yùn)動(dòng)，由平拋規(guī)律得：

水平方向：

x =v1t

豎直方向：

由上述二式聯(lián)立求得：

（3）碰后小球Q離開平臺(tái)，受豎直向下的重力和豎直向上的洛倫茲力。Q球的速度可分解為：

即可看作以v0速度向右勻速直線運(yùn)動(dòng)和以逆時(shí)針圓周運(yùn)動(dòng)的合運(yùn)動(dòng)。由

得

則小球Q碰后離地面的最大高度H為

此時(shí)小球Q的速度v為：

。

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：

【題目】在學(xué)習(xí)安培力后，某學(xué)習(xí)小組利用安培力與磁感應(yīng)強(qiáng)度的關(guān)系測(cè)定磁極間的磁感應(yīng)強(qiáng)度，實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示，步驟如下：

①在彈簧測(cè)力計(jì)下端掛一n匝矩形線圈，將矩形線圈的短邊完全置于U形磁鐵N、S極之間的磁場(chǎng)中，則應(yīng)使矩形線圈所在的平面與N、S極的連線_____________；

②在電路未接通時(shí)，記錄線圈靜止時(shí)彈簧測(cè)力計(jì)的讀數(shù)；

③接通電路開關(guān)，調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器使電流表讀數(shù)為I，記錄線圈靜止時(shí)彈簧測(cè)力計(jì)的讀數(shù)，則線圈所受安培力為______________。

④用刻度尺測(cè)出矩形線圈短邊的長(zhǎng)度L；利用上述數(shù)據(jù)可得待測(cè)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度_____________。

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，在xOy坐標(biāo)系中，x軸上N點(diǎn)到O點(diǎn)的距離是12 cm，虛線NP與x軸負(fù)向的夾角是30°.第Ⅰ象限內(nèi)NP的上方有勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度B＝1 T，第Ⅳ象限有勻強(qiáng)電場(chǎng)，方向沿y軸正方向。一質(zhì)量為m＝8×10－10kg，電荷量q＝1×10－4C帶正電粒子，從電場(chǎng)中M(12，－8)點(diǎn)由靜止釋放，經(jīng)電場(chǎng)加速后從N點(diǎn)進(jìn)入磁場(chǎng)，又從y軸上P點(diǎn)穿出磁場(chǎng)。不計(jì)粒子重力，取π＝3，求：

(1)粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的速度v；

(2)粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間t；

(3)勻強(qiáng)電場(chǎng)的電場(chǎng)強(qiáng)度E。

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】小明、小亮共同設(shè)計(jì)了圖甲所示的實(shí)驗(yàn)電路，電路中的各個(gè)器材元件的參數(shù)為：

電池組(電動(dòng)勢(shì)約6V，內(nèi)阻r約30Ω)

電流表(量程20A，內(nèi)阻rA=0.7Ω)

電阻箱R1(0-99.9Ω)

滑動(dòng)變阻器R2(0-10Ω)

開關(guān)三個(gè)及導(dǎo)線若干。他們認(rèn)為該電路可以用來(lái)測(cè)電源的電動(dòng)勢(shì)、內(nèi)阻和R2接入電路的阻值。

(1)小華先利用該電路準(zhǔn)確地測(cè)出了R2接入電路的阻值。他的主要操作步驟是：先將滑動(dòng)變阻器滑片調(diào)到某位置，接著閉合S、S2，斷開S1，讀出電流表的示數(shù)I；再閉合S、S1，斷開S2，調(diào)節(jié)電阻箱的電阻值為3.6Ω時(shí)，電流表的示數(shù)也為I。此時(shí)滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值為_____Ω；

(2)小剛接著利用該電路測(cè)出了電源電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)電阻。

①他的實(shí)驗(yàn)步驟為：

a．在閉合開關(guān)前，調(diào)節(jié)電阻R1或R2至_______。(選填“最大值”或“最小值”)，之后用合開關(guān)S，再閉合_____。(選填“S1”或“S2”)

b．調(diào)節(jié)電阻______(選填“R1”成“R2”)，得到一系列電阻值R和電流I的數(shù)據(jù)；

c．?dāng)嚅_開關(guān)，整理實(shí)驗(yàn)儀器。

②圖乙是他由實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)繪出一R的圖象，電源電動(dòng)勢(shì)E＝_____V，內(nèi)阻r＝___Ω。(計(jì)算結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，是某型號(hào)全液體燃料火發(fā)射時(shí)第一級(jí)火箭發(fā)動(dòng)機(jī)工作時(shí)火箭的a-t圖象，開始時(shí)的加速度曲線比較平滑，在120s的時(shí)候，為了把加速度限制在4g以內(nèi)，第一級(jí)的推力降至60%，第一級(jí)的整個(gè)工作時(shí)間為200s。由圖線可以看出，火箭的初始加速度為15m/s2，且在前50s內(nèi)，加速度可以近似看做均勻變化，試計(jì)算

(1)t＝50s時(shí)火箭的速度；

(2)如果火箭是豎直發(fā)射的，在t＝10s前可近似看成加速度為15m/s2的勻加速運(yùn)動(dòng)，則t＝8s時(shí)離地面的高度是多少?如果此時(shí)有一碎片脫落，將需多長(zhǎng)時(shí)間落地?(取g＝10m/s2，結(jié)果可用根式表示)

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】一直導(dǎo)線平行于通電螺線管的軸線放置在螺線管的上方，如圖所示，如果直導(dǎo)線可以自由地運(yùn)動(dòng)且通以方向?yàn)橛?/span>a到b的電流，則導(dǎo)線ab受到安培力作用后的運(yùn)動(dòng)情況為（ ）

A. 從上向下看順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)并靠近螺線管

B. 從上向下看順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)并遠(yuǎn)離螺線管

C. 從上向下看逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)并遠(yuǎn)離螺線管

D. 從上向下看逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)并靠近螺線管

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】某同學(xué)采用如圖甲所示的電路測(cè)定電源電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)電阻，已知干電池的電動(dòng)勢(shì)約為1.5V，內(nèi)阻約2Ω，電壓表（0～3V，3kΩ），電流表（0～0.6A，1.0Ω），滑動(dòng)變阻器有R1（10Ω，2A）和R2（100Ω，0.1A）各一只．

（1）實(shí)驗(yàn)中滑動(dòng)變阻器應(yīng)選用__________（選填“R1”或“R2”）．

（2）在實(shí)驗(yàn)中測(cè)得多組電壓和電流值，得到如圖乙所示的U﹣I圖象，由圖可較準(zhǔn)確地求出電源電動(dòng)勢(shì)E=_________V；內(nèi)阻r=__________Ω．（結(jié)果保留兩位小數(shù)）

（3）某小組在實(shí)驗(yàn)時(shí)，發(fā)現(xiàn)電流表壞了，于是不再使用電流表，僅用電阻箱R′替換掉了滑動(dòng)變阻器，電路圖如圖所示。他們?cè)趯?shí)驗(yàn)中讀出幾組電阻箱的阻值R′和電壓表的示數(shù)U，描繪出的關(guān)系圖像，得到的函數(shù)圖像是一條直線。若該圖像的斜率為k，縱軸截距為b，則此電源電動(dòng)勢(shì)E=_________，內(nèi)阻r=__________。該組同學(xué)測(cè)得電源電動(dòng)勢(shì)E測(cè)_____E真，內(nèi)阻r測(cè)_____r真。（填“>”“＝”或“<”）。

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，足夠長(zhǎng)的平行光滑金屬導(dǎo)軌水平放置，寬度L=0.4m，一端連接R=1Ω的電阻．導(dǎo)線所在空間存在豎直向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度B=1T．導(dǎo)體棒MN放在導(dǎo)軌上，其長(zhǎng)度恰好等于導(dǎo)軌間距，與導(dǎo)軌接觸良好，導(dǎo)軌和導(dǎo)體棒的電阻均可忽略不計(jì)．在平行于導(dǎo)軌的拉力F作用下，導(dǎo)體棒沿導(dǎo)軌向右勻速運(yùn)動(dòng)，速度v=5m/s．求：

（1）感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)E和感應(yīng)電流I；

（2）拉力F的大小；

（3）若將MN換為電阻r=1Ω的導(dǎo)體棒，其他條件不變，求導(dǎo)體棒兩端的電壓U．

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】一帶負(fù)電的粒子只在電場(chǎng)力作用下沿x軸正向運(yùn)動(dòng)，其電勢(shì)能EP隨位移x變化的關(guān)系如圖所示，其中0～對(duì)段是對(duì)稱的曲線，～段是直線，則下列說法正確的是

A.處電場(chǎng)強(qiáng)度為零

B.、、處電勢(shì)、、的關(guān)系為>>

C.粒子在0～段做勻變速運(yùn)動(dòng)，～段做勻速直線運(yùn)動(dòng)

D.～段是勻強(qiáng)電場(chǎng)

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