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如圖所示，在足夠大的空間范圍內，同時存在著豎直向上的勻強電場和垂直紙面向里的水平勻強磁場，磁感應強度B=1.57T。小球1帶正電，其電量與質量之比q1/m1=4C/kg，所受重力與電場力的大小相等；小球2不帶電，靜止放置于固定的水平懸空支架上。小球1向右以υ0=23.59m/s的水平速度與小球2正碰，碰后經過0.75s再次相碰。設碰撞前后兩小球帶電情況不發(fā)生改變，且始終保持在同一豎直平面內。（取g=10m/s2）

問：（1）電場強度E的大小是多少？

   （2）兩小球的質量之比


【解析】(1)小球1所受的重力與電場力始終平衡    m1g=q1E         ①

E=2.5 N/C         ②

(2)相碰后小球1做勻速圓周運動，由牛頓第二定律得：=         ③

半徑為                 ④              周期為  ＝1 s        ⑤

∵兩小球運動時間             t=0.75   s=T

∴小球1只能逆時針經個圓周時與小球2再次相碰      

第一次相碰后小球2做平拋運動             ⑥

L=R1=v1t                     ⑦

兩小球第一次碰撞前后動量守恒，以水平向右為正方向         ⑧

由⑥、⑦式得                

由④式得                        

∴兩小球質量之比                        ⑨


練習冊系列答案
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科目：高中物理 來源： 題型：


兩小孩在冰面上乘坐“碰碰車”相向運動。A車總質量為50kg，以2m/s的速度向右運動；B車總質量為70kg，以3m/s的速度向左運動；碰撞后，A以1.5m/s的速度向左運動，則B的速度大小為___________m/s，方向向___________（選填“左”或“右”）

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科目：高中物理 來源： 題型：


如圖所示，一個帶有圓弧的粗糙滑板A，總質量為mA=3kg，其圓弧部分與水平部分相切于P，水平部分PQ長為L=3.75m．開始時A靜止在光滑水平面上，有一質量為mB=2kg的小木塊B從滑板A的右端以水平初速度v0=5m/s滑上A，小木塊B與滑板A之間的動摩擦因數為μ=0.15，小木塊B滑到滑板A的左端并沿著圓弧部分上滑一段弧長后返回最終停止在滑板A上。

（1）求A、B相對靜止時的速度大��；

（2）若B最終停在A的水平部分上的R點，P、R相距1m，求B在圓弧上運動過程中因摩擦而產生的內能；

（3）若圓弧部分光滑，且除v0不確定外其他條件不變，討論小木塊B在整個運動過程中，是否有可能在某段時間里相對地面向右運動？如不可能，說明理由；如可能，試求出B既能向右滑動、又不滑離木板A的v0取值范圍。(取g＝10m/s2，結果可以保留根號)

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科目：高中物理 來源： 題型：


某興趣小組設計了一種實驗裝置，用來研究碰撞問題。其模型如圖所示。用完全相同的輕繩將N個大小相同、質量不等的小球并列懸掛于一水平桿，球間有微小間隔，從從左到右，球的編號依次為1、2、3……N，球的質量依次遞減，每球質量與其相鄰左球質量之比為k（k<1）。將1號球向左拉起，然后由靜止釋放，使其與2號球碰撞，2號球再與3號球碰撞……所有碰撞皆為無機械能損失的正碰。（不計空氣阻力，忽略繩的伸長，g取10m/s2）⑴設與n+1號球碰撞前n號球的速度為vn，求n+1號球碰撞后的速度。⑵若N=5，在1號球向左拉高h的情況下，要使5號球碰撞后升高16h（16 h小于繩長），問k值為多少？⑶在第⑵問的條件下，懸掛哪個球的繩最容易斷，為什么？解：

 

 

 

 

 

 

 

 

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科目：高中物理 來源： 題型：


如圖所示，兩平行金屬板A、B長l＝8cm，兩板間距離d＝8cm，A板比B板電勢高300V，即UAB＝300V。一帶正電的粒子電量q＝10-10­C，質量m＝10-20­kg，從R點沿電場中心線垂直電場線飛入電場，初速度v0＝2×106m/s，粒子飛出平行板電場后經過界面MN、PS間的無電場區(qū)域后，進入固定在中心線上的O點的點電荷Q形成的電場區(qū)域（設界面PS右邊點電荷的電場分布不受界面的影響）。已知兩界面MN、PS相距為L＝12cm，粒子穿過界面PS最后垂直打在放置于中心線上的熒光屏EF上。求（靜電力常數k＝9×109­N·m2/C2）

（1）粒子穿過界面PS時偏離中心線RO的距離多遠？

（2）點電荷的電量。

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科目：高中物理 來源： 題型：


如圖17甲所示，圖的右側MN為一豎直放置的熒光屏，O為它的中點，OO’與熒光屏垂直，且長度為l。在MN的左側空間內存在著方向水平向里的勻強電場，場強大小為E。乙圖是從甲圖的左邊去看熒光屏得到的平面圖，在熒光屏上以O為原點建立如圖的直角坐標系。一細束質量為m、電量為q的帶電粒子以相同的初速度v0從O’點沿O’O方向射入電場區(qū)域。粒子的重力和粒子間的相互作用都可忽略不計。

（1）若再在MN左側空間加一個勻強磁場，使得熒光屏上的亮點恰好位于原點O處，求這個磁場的磁感強度的大小和方向。

（2）如果磁感強度的大小保持不變，但把方向變?yōu)榕c電場方向相同，則熒光屏上的亮點位于圖中A點處，已知A點的縱坐標 , 求它的橫坐標的數值。

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科目：高中物理 來源： 題型：


磁流體發(fā)電技術是目前世界上正在研究的新興技術。如圖所示是磁流體發(fā)電機示意圖，發(fā)電管道部分長為l、高為h、寬為d．前后兩個側面是絕緣體，上下兩個側面是電阻可忽略的導體電極。兩個電極與負載電阻R相連。整個管道放在勻強磁場中，磁感強度大小為B，方向垂直前后側面向后。現有平均電阻率為ρ的電離氣體持續(xù)穩(wěn)定地向右流經管道。實際情況較復雜，為了使問題簡化，設管道中各點流速相同，電離氣體所受摩擦阻力與流速成正比，無磁場時電離氣體的恒定流速為v0，有磁場時電離氣體的恒定流速為v．

（1）求流過電阻R的電流的大小和方向；

（2）為保證持續(xù)正常發(fā)電，無論有無磁場存在，都對管道兩端電離氣體施加附加壓強，使管道兩端維持一個水平向右的恒定壓強差∆p，求∆p的大��；

    （3）求這臺磁流體發(fā)電機的發(fā)電效率。

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科目：高中物理 來源： 題型：


離子推進器是新一代航天動力裝置，可用于衛(wèi)星姿態(tài)控制和軌道修正。推進劑從圖中P處注入，在A處電離出正離子，BC之間加有恒定電壓，正離子進入B時的速度忽略不計，經加速后形成電流為I的離子束后噴出。已知推進器獲得的推力為F，單位時間內噴出的離子質量為J。為研究方便，假定離子推進器在太空飛行時不受其他阻力，忽略推進器運動的速度。⑴求加在BC間的電壓U；⑵為使離子推進器正常運行，必須在出口D處向正離子束注入電子，試解釋其原因。

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科目：高中物理 來源： 題型：


圖甲是小型交流發(fā)電機的示意圖，A為理想交流電流表，V為理想交流電壓表。內阻不計的矩形線圈繞垂直于磁場方向的水平軸沿逆時針方向勻速轉動，矩形線圈通過滑環(huán)接一理想變壓器，原、副線圈匝數比為3∶2，副線圈接有滑動變阻器，從某時刻開始計時，副線圈輸出電壓如圖乙所示，以下判斷正確的是

A．電壓表的示數為15V

B．副線圈輸出電壓瞬時值表達式V

C．若滑動觸頭P的位置向上移動時，電流表讀數將減小

D．把發(fā)電機線圈的轉速變?yōu)樵瓉淼囊话�，則變壓器的輸入功率將減小到原來的一半

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