如圖所示，光滑絕緣水平面的上方空間被豎直的分界面MN分隔成兩部分，左側空間存在一水平向右的勻強電場，場強大小 右側空間有一長為R=0.8m的絕緣輕繩，繩的一端固定于O點，另一端拴一個質量m2=m的不帶電的小球B在豎直平面內做順時針方向的圓周運動，運動到最低點時速度大小vB=8m/s，小球B在最低點時與地面接觸但沒有彈力. 在MN左側空間中有一個質量為m1=m的帶正電的物體A，電荷量大小為q，在水平面上與MN界面水平間距為L處由靜止釋放，恰好與運動到最低點處的B發(fā)生正碰，并瞬間粘合成一個整體C，碰后瞬間在MN的右側空間立即加上一豎直向上的勻強電場，場強大小E2=3E1（g=10m/s2）

（1）如果L=0.2m，求出整體C運動到最高點時的瞬時速度大小，及此時繩的拉力是物體重力的多少倍？
（2）當L滿足什么條件時，整體C可以在豎直面內做一個完整的圓周運動？
（1）T="7.25" mg  （2）m或m，整體C在豎直面內做一個完整的圓周運動.
（1）物A與B碰前速度為，有動能定理：
   ∴="2" m/s
A、B作用動量守恒：
∴m/s，即C順時針轉動
C有最底點→最高點速度為有動能定理：
∴   即m/s     …………5分
在最高點處：∴T="7.25" mg  …………5分
（2）合成C后：∵，C的合力向上，
即C在最底處有最小速度：∴m/s
令C順時針：，∴m/s，則m   …………5分
令C逆時針：，∴m/s，則m  …………5分
即m或m，整體C在豎直面內做一個完整的圓周運動.
練習冊系列答案
相關習題

科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

(2009年高考福建理綜卷改編)如圖9－3－14所示，固定放置在同一水平面內的兩根平行長直金屬導軌的間距為d，其右端接有阻值為R的電阻，整個裝置處在豎直向上磁感應強度大小為B的勻強磁場中．一質量為m(質量分布均勻)的導體桿ab垂直于導軌放置，且與兩導軌保持良好接觸，桿與導軌之間的動摩擦因數(shù)為μ.現(xiàn)桿在水平向左、垂直于桿的恒力F作用下從靜止開始沿導軌運動距離l時，速度恰好達到最大(運動過程中桿始終與導軌保持垂直)．設桿接入電路的電阻為r，導軌電阻不計，重力加速度大小為g.則此過程(　　)

圖9－3－14
A．桿的速度最大值為
B．流過電阻R的電量為
C．恒力F做的功與摩擦力做的功之和等于桿動能的變化量
D．恒力F做的功與安培力做的功之和等于桿動能的變化量

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：填空題

如圖所示，用絕緣細線拴一個質量為m的小球，小球在豎直向下的場強為E的勻強電場中的豎直平面內做勻速圓周運動.則小球帶___________電荷，所帶電荷量為___________．

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：計算題

在一真空室內存在著勻強電場和勻強磁場，電場的方向與磁場的方向相同，已知電場強度E=40.0V/m，磁感應強度B=0.30T，如圖所示，在真空室內建立O—xyz三維直角坐標系，其中z軸豎直向上。質量m=1.0×10-4Kg、帶負電的質點以速度v0=100m/s沿+x方向做勻速直線運動，速度方向與電場、磁場方向垂直，取g=10m/s2。

（1）求質點所受電場力與洛倫茲力的大小之比
（2）求帶電質點的電荷量
（3）若在質點通過O點時撤去磁場，求經過t=0.20s時，帶電質點的位置坐標。

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：計算題

(16 分)如圖所示,待測區(qū)域中存在勻強電場和勻強磁場,根據(jù)帶電粒子射入時的受力情況可推測其電場和磁場. 圖中裝置由加速器和平移器組成,平移器由兩對水平放置、相距為l的相同平行金屬板構成,極板長度為l、間距為d,兩對極板間偏轉電壓大小相等、電場方向相反. 質量為m、電荷量為+q 的粒子經加速電壓U0 加速后,水平射入偏轉電壓為U1 的平移器,最終從A 點水平射入待測區(qū)域. 不考慮粒子受到的重力.

(1)求粒子射出平移器時的速度大小v1;
(2)當加速電壓變?yōu)?U0 時,欲使粒子仍從A 點射入待測區(qū)域,求此時的偏轉電壓U;
(3)已知粒子以不同速度水平向右射入待測區(qū)域,剛進入時的受力大小均為F. 現(xiàn)取水平向右為x 軸正方向,建立如圖所示的直角坐標系Oxyz. 保持加速電壓為U0 不變,移動裝置使粒子沿不同的坐標軸方向射入待測區(qū)域,粒子剛射入時的受力大小如下表所示.

請推測該區(qū)域中電場強度和磁感應強度的大小及可能的方向.

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

如圖所示，空間存在足夠大的豎直向下的勻強電場，帶正電荷的小球（可視為質點且所受電場力與重力相等）自空間0點以水平初速度v0拋出，落在地面上的A點，其軌跡為一拋物線。現(xiàn)仿此拋物線制作一個光滑絕緣滑道并固定在與OA完全重合的位置上，將此小球從0點由靜止釋放，并沿此滑道滑下，在下滑過程中小球未脫離滑道。P為滑道上一點，已知小球沿滑道滑至P點時其速度與水平方向的夾角為45°，下列說法正確的是   
A．小球兩次由O點運動到P點的時間相等
B．小球經過P點時，水平位移與豎直位移之比為1：2
C．小球經過滑道上P點時，電勢能變化了mv20
D．小球經過滑道上P點時，重力的瞬時功率為

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：計算題

如圖甲所示，在邊界MN左側存在斜方向的勻強電場E1，在MN的右側有豎直向上、場強大小為E2=0.4N/C的勻強電場，還有垂直紙面向內的勻強磁場B（圖甲中未畫出）和水平向右的勻強電場E3（圖甲中未畫出），B和E3隨時間變化的情況如圖乙所示，P1P2為距MN邊界2.28m的豎直墻壁，現(xiàn)有一帶正電微粒質量為4×10-7kg，電量為1×10-5C，從左側電場中距MN邊界m的A處無初速釋放后，沿直線以1m/s速度垂直MN邊界進入右側場區(qū)，設進入右側場時刻t=0， 取g =10m/s2．求：
（1）MN左側勻強電場的電場強度E1的大小及方向。（sin37º=0.6）；
（2）帶電微粒在MN右側場區(qū)中運動了1.5s時的速度的大小及方向；
（3）帶電微粒在MN右側場區(qū)中運動多長時間與墻壁碰撞？（≈0.19）

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：計算題

如題25圖所示，在直角坐標xOy平面y軸左側（含y軸）有一沿y軸負向的勻強電場，一質量為m，電量為q的帶正電粒子從x軸上P處以速度v0沿x軸正向進入電場，從y軸上Q點離開電場時速度方向與y軸負向夾角=30°，Q點坐標為（0，-d），在y軸右側有一與坐標平面垂直的有界勻強磁場區(qū)域（圖中未畫出），磁場磁感應強度大小，粒子能從坐標原點O沿x軸負向再進入電場．不計粒子重力，求：

（1）電場強度大小E；
（2）如果有界勻強磁場區(qū)域為半圓形，求磁場區(qū)域的最小面積；
（3）粒子從P點運動到O點的總時間．

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：計算題

如圖下圖所示，坐標空間中有場強為E的勻強電場和磁感應強度為B的勻強
磁場，y軸為兩種場的分界面，圖中虛線為磁場區(qū)的右邊界�，F(xiàn)有一質量為m.電量為-q的
帶電粒子，從電場中的P點以初速度V0沿x軸正方向開始運動，已知P點的坐標為
（－L，0）且，試求：
（1）帶電粒子運動到Y軸上時的速度
（2）要使帶電粒子能穿越磁場區(qū)域而不再返回到電場中，磁場的寬度最大為多少（不計帶電粒子的重力）

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