分析 (1)粒子在第3象限做勻速圓周運(yùn)動(dòng),重力和電場(chǎng)力平衡,洛倫茲力提供向心力,根據(jù)平衡條件求解電場(chǎng)強(qiáng)度;
(2)帶電小球在第3象限做勻速圓周運(yùn)動(dòng),畫(huà)出軌跡,結(jié)合幾何關(guān)系得到半徑,然后結(jié)合牛頓第二定律求解速度;帶電小球a穿在細(xì)桿上勻速下滑,受重力、支持力和洛倫茲力,三力平衡,根據(jù)共點(diǎn)力平衡條件并結(jié)合合成法列式求解;
(3)絕緣小球b做平拋運(yùn)動(dòng),根據(jù)平拋運(yùn)動(dòng)的分運(yùn)動(dòng)公式求解運(yùn)動(dòng)到x軸的時(shí)間;小球a在第3象限做圓周運(yùn)動(dòng),第2象限做豎直上拋運(yùn)動(dòng),分階段求解出其經(jīng)過(guò)x軸的時(shí)間,然后根據(jù)等時(shí)性列式.
解答 解:(1)由帶電小球在第三象限內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)可得:
帶電小球帶正電,
且mg=qE,
解得:$\frac{q}{m}=\frac{g}{E}$
(2)帶電小球從N點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到Q點(diǎn)的過(guò)程中,有:$qv{B_2}=m\frac{v^2}{R}$
由幾何關(guān)系有:$R+Rsinθ=\frac{3}{2}l$
聯(lián)解得:$v=\sqrt{\frac{5πg(shù)l}{6}}$
帶電小球在桿上勻速時(shí),由平衡條件有:mgsinθ=μ(mgcosθ-qvB1)
解得:$μ=\frac{{\sqrt{3}}}{4}$
(3)帶電小球在第三象限內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的周期:$T=\frac{2πR}{v}=\sqrt{\frac{24πl(wèi)}{5g}}$
帶電小球第一次在第二象限豎直上下運(yùn)動(dòng)的總時(shí)間為:${t_0}=\frac{2v}{g}=\sqrt{\frac{10πl(wèi)}{3g}}$
絕緣小球b平拋運(yùn)動(dòng)垤x軸上的時(shí)間為:$t=\sqrt{\frac{2h}{g}}=2\sqrt{\frac{10πl(wèi)}{3g}}$
兩球相碰有:$t=\frac{T}{3}+n({t_0}+\frac{T}{2})$
聯(lián)解得:n=1
設(shè)絕緣小球b平拋的初速度為v0,則:$\frac{7}{2}l={v_0}t$
解得:${v_0}=\sqrt{\frac{147gl}{160π}}$
答:(1)帶電小球a的電性及其比荷$\frac{q}{m}$是$\frac{g}{E}$;
(2)帶電小球a與絕緣細(xì)桿的動(dòng)摩擦因數(shù)μ是$\frac{\sqrt{3}}{4}$;
(3)b球的初速度為$\sqrt{\frac{147gl}{160π}}$;
點(diǎn)評(píng) 本題多物體、多過(guò)程、多規(guī)律,是典型的三多問(wèn)題;關(guān)鍵是明確兩個(gè)小球的運(yùn)動(dòng)規(guī)律,然后分階段根據(jù)牛頓第二定律、平衡條件、運(yùn)動(dòng)學(xué)公式、平拋運(yùn)動(dòng)的分運(yùn)動(dòng)公式列式求解,較難.
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:解答題
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:實(shí)驗(yàn)題
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:選擇題
A. | 應(yīng)采用內(nèi)接法測(cè)量,且測(cè)量值大于真實(shí)值 | |
B. | 應(yīng)采用內(nèi)接法測(cè)量,且測(cè)量值小于真實(shí)值 | |
C. | 應(yīng)采用外接法測(cè)量,且測(cè)量值大于真實(shí)值 | |
D. | 應(yīng)采用外接法測(cè)量,且測(cè)量值小于真實(shí)值 |
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:填空題
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:解答題
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:選擇題
A. | 兩星間的萬(wàn)有引力不變 | B. | 兩星的運(yùn)動(dòng)周期不變 | ||
C. | 類日伴星的軌道半徑減小 | D. | 白矮星的線速度增大 |
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:解答題
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:選擇題
A. | 垂直進(jìn)入勻強(qiáng)磁場(chǎng)的帶電粒子,洛倫茲力只改變其運(yùn)動(dòng)方向 | |
B. | 自由落體運(yùn)動(dòng)中,重力只改變速度大小 | |
C. | 垂直進(jìn)入勻強(qiáng)電場(chǎng)的帶電粒子,電場(chǎng)力使得速度方向逐漸的偏向電場(chǎng)力方向 | |
D. | 圓周運(yùn)動(dòng)中合外力只改變速度方向 |
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