如圖所示,空間存在著垂直紙面向外的水平勻強(qiáng)磁場和豎直向上的勻強(qiáng)電場,磁感應(yīng)強(qiáng)度為B,電場強(qiáng)度為E。在這外場區(qū)內(nèi),有一個帶正電的液滴a在電場力的作用下處于靜止?fàn)顟B(tài),F(xiàn)從場中某點(diǎn)由靜止釋放一個帶負(fù)電的液滴b(圖中未畫出),當(dāng)它的運(yùn)動方向變?yōu)樗椒较蜃鰟蛩僦本運(yùn)動時,恰與a相撞,撞后兩液滴合為一體,并沿水平方向做勻速直線運(yùn)動。已知液滴b的質(zhì)量為a的2倍,b的帶電量有大小是a所帶電量大小的4倍,設(shè)相撞前a、b之間的靜電力不計。
  (1)求兩液滴相撞后共同運(yùn)動的速度大。
  (2)求液滴b開始下落時距離液滴a的高度h。
解:設(shè)a的質(zhì)量為m,帶電量為+q,則b的質(zhì)量為2m,帶電量為―4q。(1)原a球靜止,a所受的電場力與重力相等,即mg=Eq;當(dāng)b球與A球相碰后結(jié)為一體,其質(zhì)量為3m,電量為―3q,恰能在水平方向上做勻速直線運(yùn)動,得整體所受的重力、電場力和洛侖茲力三力平衡,即3mg+3Eq=3qBv,解得v=2E/B。 (5分)(2)設(shè)b落至a相碰時下落的高度為h,速度為v0,對于a、b相碰過程,根據(jù)動量守恒定律有2mv0+0=3mv,解得v0=3E/B;對于B下落至a的過程,根據(jù)動能定理有2mgh+4Eqh=2mv02/2―0,解得h=3E2/2gB2。 (5分)
練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:

如圖所示,空間存在著強(qiáng)度E=2.5×102N/C方向豎直向上的勻強(qiáng)電場,在電場內(nèi)一長為L=0.5m的絕緣細(xì)線,一端固定在O點(diǎn),一端拴著質(zhì)量m=0.5kg、電荷量q=4×10-2C的小球.現(xiàn)將細(xì)線拉直到水平位置,使小球由靜止釋放,當(dāng)小球運(yùn)動最高點(diǎn)時細(xì)線受到的拉力恰好達(dá)到它能承受的最大值而斷裂.取g=10m/s2.求:
(1)細(xì)線能承受的最大拉力;
(2)當(dāng)小球繼續(xù)運(yùn)動后與O點(diǎn)水平方向距離為L時,小球距O點(diǎn)的高度.

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科目:高中物理 來源: 題型:

如圖所示,空間存在著由勻強(qiáng)磁場B和勻強(qiáng)電場E組成的正交電磁場,電場方向水平向左,磁場方向垂直紙面向里.有一帶負(fù)電荷的小球P,從正交電磁場上方的某處自由落下,那么帶電小球在通過正交電磁場時( 。

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科目:高中物理 來源: 題型:

(2013?順義區(qū)一模)如圖所示,空間存在著垂直紙面向外的水平的勻強(qiáng)磁場和豎直向上的勻強(qiáng)電場,磁感應(yīng)強(qiáng)度為B,電場強(qiáng)度為E.在這個場區(qū)內(nèi),有一帶正電的液滴a在電場力和重力作用下處于靜止?fàn)顟B(tài).現(xiàn)從場中某點(diǎn)由靜止釋放一個帶負(fù)電的液滴bb(圖中未畫出),當(dāng)它的運(yùn)動方向變成水平方向時恰與a相撞,撞后兩液滴合為一體,并沿水平方向做勻速直線運(yùn)動.已知液滴b的質(zhì)量是a質(zhì)量的2倍,b所帶的電量的絕對值是a所帶電量大小的4倍,設(shè)相撞前a、b之間的靜電力可不計.求:
(1)兩液滴相撞后共同運(yùn)動的速度大小v;
(2)畫出液滴b在相撞前運(yùn)動軌跡的示意圖;
(3)液滴b開始下落時距液滴a的高度h.

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科目:高中物理 來源: 題型:

如圖所示,空間存在著勻強(qiáng)電場E和勻強(qiáng)磁場B組成的復(fù)合場.有一個質(zhì)量為m、電量為+q的帶電小球,以一定的初速度v0水平向右運(yùn)動,則帶電小球在復(fù)合場中可能沿直線運(yùn)動的是( 。

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科目:高中物理 來源: 題型:

如圖所示,空間存在著與圓臺母線垂直向外的磁場,各處的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小均為B,圓臺母線與豎直方向的夾角為θ.一個質(zhì)量為m、半徑為r的勻質(zhì)金屬環(huán)位于圓臺底部.環(huán)中通以恒定的電流I后圓環(huán)由靜止向上運(yùn)動,經(jīng)過時間t后撤去該恒定電流并保持圓環(huán)閉合,圓環(huán)上升的最大高度為H.已知重力加速度為g,磁場的范圍足夠大.在圓環(huán)向上運(yùn)動的過程中,下列說法正確的是( 。

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