题目
题型:佛山二模难度:来源:
(1)通过受力分析判断碰后P球在电、磁场中做什么性质的运动;
(2)P从电、磁场中出来时的速度大小;
(3)P从电、磁场中出来的时刻,Q所处的位置.
答案
电场力F=qE=0.3N
重力G=mg=0.3N
可见电场力与重力大小相等方向相反,两力平衡.
故相当于P在电、磁场中只受洛仑兹力作用,做匀速圆周运动;
(2)P在磁场中受洛伦兹力提供P作圆周运动的向心力
故有qvB=m
v2 |
R |
得P做圆周运动的半径R=
mv |
qB |
周期T=
2πR |
v |
2πm |
qB |
代入数据得T=12s
由已知条件,有t=1.0s=
1 |
12 |
故如下图所示:
P的轨迹圆心角θ=30°
由右图可知,轨迹半径R=
d |
sinθ |
0.2m |
sin30° |
结合①式得v=0.2m/s
(3)P和Q碰撞时,系统动量守恒,有
mv0=mv+mQvQ
代入数据可解得vQ=0.6m/s
碰撞后Q水平方向只受摩擦力作用,应用牛顿第二定律,有
μmg=ma
得a=0.8m/s2
因为Q在摩擦力作用下做匀减速直线运动,取速度为正方向,故加速度a=-0.8m/s2
则Q停下前运动时间t′=
0-vQ |
a |
0-0.6 |
-0.8 |
由于t′<t,说明P离开电、磁场时,Q已经停下
故位移x=
0-vQ2 |
2a |
0-0.62 |
2×(-0.8) |
即Q停留在右方距初始位置0.225m处.
答:(1)通过受力分析判断碰后P球在电、磁场中做匀速圆周运动;
(2)P从电、磁场中出来时的速度v=0.2m/s;
(3)P从电、磁场中出来的时刻,Q停留在右方距初始位置0.225m处.
核心考点
试题【如图所示,质量m=0.015kg的木块Q放在水平桌面上的A点.A的左边光滑,右边粗糙,与木块间的动摩擦因数μ=0.08.在如图的两条虚线之间存在竖直向上的匀强电】;主要考察你对向心力与向心加速度等知识点的理解。[详细]
举一反三
A.小球仍在水平面内做匀速圆周运动 |
B.在绳b被烧断瞬间,a绳中张力突然增大 |
C.若角速度ω较小,小球在垂直于平面ABC的竖直平面内摆动 |
D.绳b未被烧断时,绳a的拉力大于mg,绳b的拉力为mω2lb |
2
| ||
3 |
(1)求匀强电场的场强大小E;
(2)求粒子经过Q点时速度大小和方向;
(3)求B1与B2之比为多少.
A.物块B受到的摩擦力一直沿着斜面向上 |
B.物块B受到的摩擦力先减小后增大 |
C.绳子的张力先减小后增大 |
D.地面对斜面体的摩擦力方向一直水平向右 |
| ||
2 |
| ||
2 |
(1)求上述粒子的比荷
q |
m |
(2)如果在上述粒子运动过程中的某个时刻,在第一象限内再加一个匀强电场,就可以使其沿y轴正方向做匀速直线运动,求匀强电场的场强大小和方向,并求出从粒子射入磁场开始计时经过多长时间加上这个匀强电场;
(3)为了在M处观测到按题设条件运动的上述粒子,在第一象限内的磁场可以局限在一个矩形区域内,求此矩形磁场区域的最小面积,并在图中画出该矩形.
(1)若电源的额定电流为I0,则电阻R0的阻值满足什么条件才能使下面部分闭合电路安全工作?
(2)电子枪用同一加速电压加速静止的带电粒子,现有两种带负电的粒子p1、p2,经该枪加速后从O点进入Q(点电荷)场区,枪口射出方向垂直AO连线,AO=r0,试证明若加速电压满足一定的条件,带电粒子p1、p2进入Q区域后能做匀速圆周运动.(不考虑带电粒子的重力)
(3)设(2)中的加速电压U是由a、b输出,c、d输入的,要保证带电粒子p1、p2进入Q区域后做匀速圆周运动,电阻箱R的阻值应调节为多少?
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