如圖所示,豎直平面上有相互垂直的勻強電場和勻強磁場,電場強度E1=2500N/C,方向豎直向上;磁感應(yīng)強度B=103T,方向垂直紙面向外;有一質(zhì)量m=1×10-2kg、電荷量q=4×10-5C的帶正電小球自O(shè)點沿與水平線成45°以v0=4m/s的速度射入復(fù)合場中,之后小球恰好從P點進入電場強度E2=2500N/C,方向水平向左的第二個勻強電場中.不計空氣阻力,g取10m/s2
求:(1)O點到P點的距離s1;
(2)小球經(jīng)過P點的正下方Q點時與P點的距離s2
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(1)帶電小球在正交的勻強電場和勻強磁場中受到重力G=mg=0.1N;
電場力F1=Eq=0.1N
即G=F1,故小球在正交的電場由A到C做勻速圓周運動.
根據(jù)牛頓第二定律可知Bqv0=m
v20
R

解得:R=
mv0
Bq
=1m
由幾何關(guān)系得:s1=
2
R=
2
m;
(2)帶電小球在C點的速度大小仍為v0=4m/s,方向與水平方向成45°.
由于電場力F2=Eq=0.1N
與重力大小相等,方向相互垂直,
則合力的大小為F=0.1
2
N,方向與初速度垂直,故小球在第二個電場中作平拋運動.
建立如圖所示的坐標(biāo)系,沿y方向上,小球的加速度a=
F
m
=10
2
m/s2;
位移y=
1
2
at2
x方向上有小球的位移x=v0t
由幾何關(guān)系可知:y=x
1
2
at2=v0t,
解得:t=0.4
2
s
由幾何關(guān)系可知,Q到P點的距離為s2=
2
x=3.2m.

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練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源:2013屆黑龍江省大慶市第三十五中學(xué)高三上學(xué)期期末考試物理試卷(帶解析) 題型:計算題

(8分)如圖所示,位于豎直平面上的1/4圓弧軌道AB光滑無摩擦,半徑為R,O點為圓心,A點距地面高度為H.質(zhì)量為m的小球從A點由靜止釋放,通過B點后落在地面C處.不計空氣阻力,求:

(1)小球通過B點的速度以及在B點受到軌道的支持力F;
(2)小球落地點C與B點的水平距離s;

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(8分)如圖所示,位于豎直平面上的1/4圓弧軌道AB光滑無摩擦,半徑為R,O點為圓心,A點距地面高度為H.質(zhì)量為m的小球從A點由靜止釋放,通過B點后落在地面C處.不計空氣阻力,求:

(1)小球通過B點的速度以及在B點受到軌道的支持力F;

(2)小球落地點C與B點的水平距離s;

 

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(8分)如圖所示,位于豎直平面上的1/4圓弧軌道AB光滑無摩擦,軌道半徑為R,O點為圓心,A點距地面高度為H.質(zhì)量為m的小球從A點由靜止釋放,通過B點時對軌道的壓力為3mg,最后落在地面C處.不計空氣阻力,求:

(1)小球通過B點的速度;

(2)小球落地點C與B點的水平距離s;

(3)比值為多少時,C與B點的水平距離s最大,最大值是多少?

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

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科目:高中物理 來源:2014屆度遼寧省高一物理上學(xué)期第三次月考物理卷 題型:計算題

如圖所示,位于豎直平面上的1/4圓弧軌道AB光滑無摩擦,軌道半徑為R,O點為圓心,A點距地面高度為H.質(zhì)量為m的小球從A點由靜止釋放,通過B點時對軌道的壓力為3mg,最后落在地面C處.不計空氣阻力,求:

1.小球通過B點的速度;

2.小球落地點C與B點的水平距離s;

3.比值為多少時,C與B點的水平距離s最大,最大值是多少?

 

 

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科目:高中物理 來源: 題型:

如圖所示,位于豎直平面上的1/4圓弧軌道AB光滑無摩擦,軌道半徑為R,O點為圓心,A點距地面高度為H.質(zhì)量為m的小球從A點由靜止釋放,通過B點時對軌道的壓力為3mg,最后落在地面C處.不計空氣阻力,求:

1.小球通過B點的速度;

2.小球落地點C與B點的水平距離s;

3.比值為多少時,C與B點的水平距離s最大,最大值是多少?

 

 

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