如圖1所示，水平地面上有一輛小車，車上固定一個(gè)豎直光滑絕緣管，管的底部有一質(zhì)量m＝0.2 g，電荷量q＝＋8×10－5 C的小球，小球的直徑比管的內(nèi)徑略小．在管口所在水平面MN的下方存在著垂直紙面向里、磁感應(yīng)強(qiáng)度B1＝15 T的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，MN面的上方還存在著豎直向上、場(chǎng)強(qiáng)E＝25 V/m的勻強(qiáng)電場(chǎng)和垂直紙面向外、磁感應(yīng)強(qiáng)度B2＝5 T的勻強(qiáng)磁場(chǎng)．現(xiàn)讓小車始終保持v＝2 m/s的速度勻速向右運(yùn)動(dòng)，以帶電小球剛經(jīng)過磁場(chǎng)的邊界PQ為計(jì)時(shí)的起點(diǎn)，用力傳感器測(cè)得小球在管內(nèi)運(yùn)動(dòng)的這段時(shí)間，小球?qū)軅?cè)壁的彈力FN隨時(shí)間變化的關(guān)系如圖2所示．g取10 m/s2，不計(jì)空氣阻力．求：

(1)小球進(jìn)入磁場(chǎng)B1時(shí)加速度a的大��；

(2)小球出管口時(shí)(t＝1 s)對(duì)管側(cè)壁的彈力FN；

(3)小球離開管口之后再次經(jīng)過水平面MN時(shí)距管口的距離Δx

答案：
解析：

　　(1)以小球?yàn)檠芯繉?duì)象，豎直方向小球受重力和恒定的洛倫茲力f，

　　故小球在管中豎直方向做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，

　　加速度設(shè)為α，

　　則

　　(2)設(shè)v1為小球出管口時(shí)的豎直分速度，結(jié)合圖象可得：

　　v1＝at＝2 m/s

　　所以此時(shí)彈力的大小：

　　Fn＝qv1B1＝2.4×10－3 N

　　管擘所受彈力的方向：水平向左與小車運(yùn)動(dòng)方向相反

　　(3)小球離開管口進(jìn)入復(fù)合場(chǎng)，

　　其中qE＝2×10－3 N，mg＝2×10－3 N

　　故電場(chǎng)力與重力平衡，

　　小球在復(fù)合場(chǎng)中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，合速度與MN成45°角

　　軌道半徑

　　從小球離開管口到再次經(jīng)過MN所通過的水平距離

　　

　　對(duì)應(yīng)時(shí)間

　　在該時(shí)間內(nèi)小車運(yùn)動(dòng)距離

　　

　　小球此時(shí)離小車頂端的距離


練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：

（2013?佛山一模）如圖1所示，水平光滑絕緣桌面距地面高h(yuǎn)，x軸將桌面分為Ⅰ、Ⅱ兩個(gè)區(qū)域．圖2為桌面的俯視圖，Ⅰ區(qū)域的勻強(qiáng)電場(chǎng)場(chǎng)強(qiáng)為E，方向與ab邊及x軸垂直；Ⅱ區(qū)域的勻強(qiáng)磁場(chǎng)方向豎直向下．一質(zhì)量為m，電荷量為q的帶正電小球，從桌邊緣ab上的M處由靜止釋放（M距ad邊及x軸的距離均為l），加速后經(jīng)x軸上N點(diǎn)進(jìn)入磁場(chǎng)，最后從ad邊上的P點(diǎn)飛離桌面；小球飛出的瞬間，速度如圖2與ad邊夾角為60°．求：
（1）小球進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)的速度；
（2）Ⅱ區(qū)域磁場(chǎng)磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小
（3）小球飛離桌面后飛行的水平距離．

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科目：高中物理 來源： 題型：

 (2013·蘇州模擬)如圖11所示，水平地面與一半徑為l的豎直光滑圓弧軌道相接于B點(diǎn)，軌道上的C點(diǎn)位置處于圓心O的正下方。在距地面高度為l的水平平臺(tái)邊緣上的A點(diǎn)，質(zhì)量為m的小球以v0＝ 的速度水平飛出，小球在空中運(yùn)動(dòng)至B點(diǎn)時(shí)，恰好沿圓弧軌道在該點(diǎn)的切線方向滑入軌道。小球運(yùn)動(dòng)過程中空氣阻力不計(jì)，重力加速度為g，試求：

 (1)B點(diǎn)與拋出點(diǎn)A正下方的水平距離x；

(2)圓弧BC段所對(duì)的圓心角θ；

(3)小球滑到C點(diǎn)時(shí)，對(duì)圓軌道的壓力。

圖11

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科目：高中物理 來源：2014屆貴州省高一下學(xué)期期中考試物理試卷（解析版） 題型：選擇題

如圖1所示，距地面h高處以初速度v0沿水平方向拋出一個(gè)物體，不計(jì)空氣阻力，物體在下落過程中，下列說法正確的是（   ）

A．物體在c點(diǎn)比a點(diǎn)具有的機(jī)械能大

B．物體在a點(diǎn)比c點(diǎn)具有的動(dòng)能大

C．物體在a、b、c三點(diǎn)具有的動(dòng)能一樣大

D．物體在a、b、c三點(diǎn)具有的機(jī)械能相等

 

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科目：高中物理 來源： 題型：

（18分）如圖15所示，水平地面上方分布著水平向右的勻強(qiáng)電場(chǎng)，場(chǎng)強(qiáng)大小為E，一個(gè)彎成圓周的環(huán)狀絕緣硬質(zhì)細(xì)管AB豎直固定在勻強(qiáng)電場(chǎng)中。環(huán)的半徑R=0.30m，離水平面地面的距離為h=0.2m，一帶正電的小球從管的上端口A處靜止釋放，小球大小略小于管的直徑，它與管間摩擦不計(jì)，小球在電場(chǎng)中受到的電場(chǎng)力大小為重力的一半。（g=10m/s2）求：

（1）小球運(yùn)動(dòng)到管口B時(shí)的速度大�。�

（2）小球著地點(diǎn)與管的下端口B的水平距離；

（3）若使帶電小球離開環(huán)B點(diǎn)瞬間，突然撤去勻強(qiáng)電場(chǎng)，為了使帶電小球向右做勻速直線運(yùn)動(dòng)，可以加垂直紙面方向的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，試求磁場(chǎng)的方向以及磁感應(yīng)強(qiáng)度大小和原勻強(qiáng)電場(chǎng)強(qiáng)度E的比。

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科目：高中物理 來源： 題型：

如圖1所示，從地面上方某點(diǎn)，將一小球以10m/s的初速度沿水平方向拋出.小球經(jīng)過1s落地.不計(jì)空氣阻力，g取10m/s2.則可求出（）
A.小球拋出時(shí)離地面的高度是5m
B.小球從拋出點(diǎn)到落地點(diǎn)的水平位移大小是10m
C.小球落地時(shí)的速度大小是20m/s
D.小球落地時(shí)的速度方向與水平地面成60°角

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