如圖所示，在足夠大的空間范圍內(nèi)，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(yīng)強度B=1.57T.小球1帶正電，其電量與質(zhì)量之比q1/m1=4 C/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。小球向右以v0=23.59 m/s的水平速度與小球2正碰，碰后經(jīng)過0.75 s再次相碰。設(shè)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(nèi)。（取g=10 m/s2)

問(1)電場強度E的大小是多少？

(2)兩小球的質(zhì)量之比是多少？

解：(1)小球1所受的重力與電場力始終平衡    m1g=q1E ；  E=2.5 N/C    

(2)相碰后小球1做勻速圓周運動，由牛頓第二定律得：q1v1B=                     

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(jīng)個圓周時與小球2再次相碰        ⑥

第一次相碰后小球2作平拋運動              ⑦

L=R1=v1t                    ⑧

兩小球第一次碰撞前后動量守恒，以水平向右為正方向

m1v0=-m1v1+m2v2                    ⑨

由⑦、⑧式得                  v2=3.75 m/s

由④式得                  17.66 m/s     

∴兩小球質(zhì)量之比                       

練習冊系列答案
相關(guān)習題

科目：高中物理 來源： 題型：

（2007?韶關(guān)一模）如圖所示，在足夠大的空間范圍內(nèi)，同時存在著豎直向上的勻強電場和垂直紙面向外的勻強磁場，電場強度為E，磁感應(yīng)強度為B．足夠長的光滑絕緣斜面固定在水平面上，斜面傾角為30°．有一帶電的物體P靜止于斜面頂端且物體P對斜面無壓力．若給物體P以水平的初速度向右拋出，同時另有一不帶電的物體Q從A處由靜止開始沿斜面滑下（P、Q均可視為質(zhì)點），P、Q兩物體運動軌跡在同一豎直平面內(nèi)．一段時間后，物體P恰好與斜面上的物體Q相遇，且相遇時物體P的速度方向與其水平初速度方向的夾角為60°．已知重力加速度為g，求：
（1）P、Q相遇所需的時間；
（2）物體P在斜面頂端的初速度的大小．

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科目：高中物理 來源： 題型：

如圖所示，在足夠大的空間中存在磁感應(yīng)強度大小為B的勻強磁場，其方向垂直紙面向里．在紙面內(nèi)固定放置一絕緣材料制成的邊長為L的等邊三角形框架DEF，DE中點S處有一粒子發(fā)射源，發(fā)射粒子的方向在紙面內(nèi)且垂直于DE邊向下，如圖所示，所發(fā)射粒子的帶電量為+q，質(zhì)量為m，但速度v有各種不同的數(shù)值．若這些粒子與三角形框架碰撞時均無能量損失，且每一次碰撞時速度方向都垂直于被碰的邊，試求：
（1）帶電粒子的速度v為多大時，能夠打到E點？
（2）為使S點發(fā)出的粒子最終又回到S點，且運動時間最短，v應(yīng)為多大？最短時間為多少？

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（2012?大興區(qū)一模）如圖所示，在足夠大的光滑水平面上放有質(zhì)量相等的物塊A和B，其中A物塊連接一個輕彈簧并處于靜止狀態(tài)，物塊B以速度v0向著物塊A運動．當物塊B與彈簧作用時，兩物塊始終能在同一條直線上運動．則在物塊A、B與彈簧相互作用的過程中，兩物塊A和B的速度隨時間變化的圖象（v-t圖象）和動能隨時間變化的圖象（EK-t圖象）正確的是  （　　）

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科目：高中物理 來源： 題型：

精英家教網(wǎng)如圖所示，在足夠大的光滑水平絕緣桌面上，有兩個帶電小球A、B，現(xiàn)分別給兩球一定的初速度，使其在桌面上運動，兩者距離始終保持不變，則CD（　�。�

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科目：高中物理 來源： 題型：

如圖所示，在足夠大的空間范圍內(nèi)，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(yīng)強度B=0.5π，（T），小球1帶正電，其電荷量與質(zhì)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．小球向右以v0=7.5π，（m/s）的水平速度與小球2正碰，碰后經(jīng)過0.75s再次相碰．設(shè)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(nèi)．（取g=10m/s2）
問：
（1）電場強度E的大小是多少？
（2）大致畫出碰撞后1和2的運動軌跡，并在軌跡上用箭頭標出1和2的運動方向
（3）兩小球的質(zhì)量之比
m2
m1
是多少？

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