有一質(zhì)量為m，帶負(fù)電的小球靜止在光滑絕緣的水平臺上，平臺距離質(zhì)量為M的絕緣板B的中心O高度為h，絕緣板放在水平地面上，板與地面間的動摩擦因數(shù)為μ，一輕彈簧一端連接在絕緣板的中心，另一端固定在墻面上，邊界GH的左邊存在著正交的勻強(qiáng)電場和勻強(qiáng)磁場，其電場強(qiáng)度為E，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，現(xiàn)突然給小球一個水平向左的沖量，小球從平臺左邊緣垂直于邊界GH進(jìn)入復(fù)合場中，運(yùn)動至O點(diǎn)恰好與絕緣板發(fā)生碰撞，碰撞后小球恰能返回平臺，而絕緣板向右從C點(diǎn)最遠(yuǎn)能運(yùn)動到D點(diǎn)，CD間的距離為S，設(shè)小球與絕緣板碰撞過程無機(jī)械能損失．求：

(1)小球獲得向左的沖量I0的大��？

(2)絕緣板從C點(diǎn)運(yùn)動到D點(diǎn)時，彈簧具有的彈性勢能Ep．

答案：
解析：

　　(1)帶電小球垂直邊界GH進(jìn)入復(fù)合場，運(yùn)動到O點(diǎn)恰好與絕緣板碰撞，碰后能返回平臺，說明小球在復(fù)合場中做勻速圓周運(yùn)動，經(jīng)過半個周期到達(dá)O點(diǎn)．

　　qE＝mg　　　　�、�

　　qvB＝m　　　　�、�

　　r＝h　　　　�、�

　　由動量定理I0＝mv　　　　�、�

　　∴由①、②、③、④聯(lián)立解得I0＝;

　　(2)小球與絕緣壁碰撞時，以小球和絕緣板為系統(tǒng)動量守恒：

　　　　　　�、�

　　絕緣板從C點(diǎn)運(yùn)動到D點(diǎn)的過程中，根據(jù)功能關(guān)系得：

　　Ep＋MgS＝Mv　　　　�、�

　　由①②③④⑤⑥，∴Ep＝


練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：

精英家教網(wǎng)如圖所示，有一質(zhì)量為m，帶負(fù)電的小球靜止在光滑絕緣的水平臺上，平臺距離質(zhì)量為M 的絕緣板B的中心O高度為h，絕緣板放在水平地面上，板與地面間的動摩擦因數(shù)為μ，一輕彈簧一端連接在絕緣板的中心，另一端固定在墻面上．邊界GH的左邊存在著正交的勻強(qiáng)電場和勻強(qiáng)磁場，其電場強(qiáng)度為E，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B．現(xiàn)突然給小球一個水平向左的沖量，小球從平臺左邊緣垂直于邊界GH進(jìn)入復(fù)合場中，運(yùn)動至O點(diǎn)處恰好與絕緣板發(fā)生碰撞，碰撞后小球恰能垂直反彈，而絕緣板向右從C點(diǎn)運(yùn)動到D點(diǎn)，C、D間的距離為S，設(shè)小球與絕緣板碰撞過程無機(jī)械能損失．求：
（1）小球獲得向左的沖量I0的大小．
（2）絕緣板從C點(diǎn)運(yùn)動到D點(diǎn)時，彈簧具有的彈性勢能Ep．

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科目：高中物理 來源： 題型：

如圖（a）所示，有兩級光滑的絕緣平臺，高一級平臺距離絕緣板的中心O的高度為h，低一級平臺高度是高一級平臺高度的一半．絕緣板放在水平地面上，板與地面間的動摩擦因數(shù)為μ，一輕質(zhì)彈簧一端連接在絕緣板的中心，另一端固定在墻面上．邊界GH左邊存在著正交的勻強(qiáng)電場和變化的磁場，電場強(qiáng)度為E，磁感應(yīng)強(qiáng)度變化情況如圖（b）所示，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小均為B．有一質(zhì)量為m、帶負(fù)電的小球從高一級平臺左邊緣以一定初速滑過平臺后在t=0時刻垂直于邊界GH進(jìn)入復(fù)合場中，設(shè)小球剛進(jìn)入復(fù)合場時磁場方向向外且為正值．小球做圓周運(yùn)動至O點(diǎn)處恰好與絕緣板發(fā)生彈性碰撞，碰撞后小球立即垂直于邊界GH返回并滑上低一級平臺，絕緣板從C開始向右壓縮彈簧的最大距離為S到達(dá)D，求：
（1）磁場變化的周期T．
（2）小球從高一級平臺左邊緣滑出的初速度v．
（3）絕緣板的質(zhì)量M．
（4）絕緣板壓縮彈簧具有的彈性勢能EP．
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科目：高中物理 來源： 題型：

如圖（a）所示，有兩級光滑的絕緣平臺，高一級平臺距離絕緣板的中心O的高度為h，低一級平臺高度是高一級平臺高度的一半．絕緣板放在水平地面上，板與地面間的動摩擦因數(shù)為μ，一輕質(zhì)彈簧一端連接在絕緣板的中心，另一端固定在墻面上．邊界GH左邊存在著正交的勻強(qiáng)電場和交變磁場，電場強(qiáng)度為E，磁感應(yīng)強(qiáng)度變化情況如圖（b）所示，磁感強(qiáng)度大小均為B．有一質(zhì)量為m、帶負(fù)電的小球從高一級平臺左邊緣以一定初速滑過平臺后垂直于邊界GH進(jìn)入復(fù)合場中，設(shè)小球剛進(jìn)入復(fù)合場時磁場方向向外且為正值．小球運(yùn)動至O點(diǎn)處恰好與絕緣板發(fā)生彈性正碰，碰撞后小球恰能垂直于邊界GH返回低一級平臺上，而絕緣板向右從C點(diǎn)運(yùn)動到D點(diǎn)，C、D間的距離為S，求：
（1）交變磁場變化的周期T；
（2）小球從高一級平臺左邊緣滑上的初速度v；
（3）絕緣板的質(zhì)量M；
（4）絕緣板從C點(diǎn)運(yùn)動至D點(diǎn)時，彈簧具有的彈性勢能EP．
精英家教網(wǎng)

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科目：高中物理 來源： 題型：

如圖（a）所示，有兩級光滑的絕緣平臺，高一級平臺距離絕緣物塊的中心O的高度為h，低一級平臺高度是高一級平臺高度的一半．絕緣物塊放在水平地面上，物塊與地面間的動摩擦力為f，一輕質(zhì)彈簧一端連接在絕緣物塊的中心，另一端固定在墻面上．邊界GH左邊存在著正交的勻強(qiáng)電場和交變磁場，電場強(qiáng)度為E，磁感應(yīng)強(qiáng)度變化情況如圖（b）所示，磁感強(qiáng)度大小均為B0．有一質(zhì)量為m、帶負(fù)電的小球從高一級平臺左邊緣以一定初速度滑過平臺后，垂直于邊界GH在t=T/4時刻進(jìn)入復(fù)合場，剛進(jìn)入復(fù)合場時磁場方向向外且為正值．小球以不變的速率運(yùn)動至O點(diǎn)處恰好與絕緣物塊發(fā)生正碰，碰撞過程沒有能量損失（碰撞時間不計(jì)）．碰撞后小球恰能垂直于邊界GH返回低一級平臺上，而絕緣物塊從C點(diǎn)向右運(yùn)動到最遠(yuǎn)點(diǎn)D，C、D間的距離為S，（重力加速度為g）
求：
精英家教網(wǎng)
（1）交變磁場變化的周期T；
（2）小球從高一級平臺左邊緣滑出的初速度v；
（3）絕緣物塊從C點(diǎn)運(yùn)動至D點(diǎn)時，彈簧具有的彈性勢能Ep．

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科目：高中物理 來源： 題型：

精英家教網(wǎng)矩形絕緣板放在光滑水平面上，另有一質(zhì)量為m，帶負(fù)電且電荷量絕對值為q的小物塊沿板的上表面以某一初速度從左端A水平向右滑上該板，整個裝置處于豎直向下，足夠大的勻強(qiáng)電場中，小物塊沿板運(yùn)動至右端B恰好停在板上．若場強(qiáng)大小不變而方向反向，當(dāng)小物塊仍由A端以相同的初速度滑上板面，則小物塊運(yùn)動到距A端的距離為板長
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處時，就相對于板靜止了．求：勻強(qiáng)電場場強(qiáng)的大小E．

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