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如图所示,在某空间同时存在着互相正交的匀强电场和匀强磁场,电场的方向竖直向下。一带电体a带负电荷,电量为q1,恰能静止于此空间的c点,另一带电体b也带负电荷,电量为q2,正在过a点的竖直平面内作半径为R的匀速圆周运动,结果a、b在c处碰撞并粘合在一起,试分析a、b粘合一起后的运动性质。
带电体做半径为r的匀速圆周运动:
设a、b的质量分别为,b的速度为。因为带电体处于静止状态,故有:…①
带电体b在竖直平面内作匀速圆周运动,则重力和电场力平衡,洛仑兹力做向心力
  …②,   …③
a和b碰撞时,带电体沿速度方向的合力为零,故动量守恒,由动量守恒定律可得:
 …④
a、b碰撞后合在一起,总电量为,总质量为,仍满足
   …⑤
洛仑兹力提供向心力,带电体做半径为r的匀速圆周运动:
。联立上述方程可得
练习册系列答案
相关习题

科目:高中物理 来源:不详 题型:问答题

如图所示,在xoy平面第Ⅰ象限有匀强电场,场强大小未知,其方向沿y轴正向;在第Ⅱ象限有垂直纸面向里的匀强磁场,磁感应强度为BP处有一放射源,内装放射性物质,发生衰变生成新核,放出一个质量为m,电荷量为-q的带电粒子。带电粒子从P孔以初速度v0沿垂直于磁场方向进入匀强磁场中,初速度方向与-x轴的夹角θ=60°,粒子恰好从C孔垂直于y轴射入匀强电场,最后打在Q点,已知OQ=2OC,不计粒子的重力,
(1)写出发生衰变时的核反应方程
(2)求粒子从P运动到Q所用的时间t
(3)求粒子到达Q点的动能EkQ

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科目:高中物理 来源:不详 题型:问答题

如图所示,在x轴上方整个区域有一磁感应强度B=0.5T,方向垂直纸面向里的匀强磁场,在x轴下方整个区域有一电场强度E=N/C,方向与y轴正方向成45°夹角的匀强电场,在t=0时刻有一比荷q/m="100" C/kg的带正电的粒子从y轴上的M点沿y轴正方向射入磁场,经磁场偏转后,从x轴上的N点(图中未标出)射入电场,已知M、N距原点O的距离分别为cm、(2+)cm,不计带电粒子在磁场和电场中的重力。求:
(1)带电粒子射入磁场的初速度V0
(2)带电粒子第2次经过x轴的时刻及坐标;
(3)带电粒子第3次经过x轴的坐标;

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科目:高中物理 来源:不详 题型:问答题

光滑水平面上存在匀强电场E和匀强磁场B,电场线水平向右,磁感线水平指向纸里。
水平面左端固定着一块竖直挡板,离挡板相距L处放着一个质量为m、带电荷量为-q的小
物块m,如图所示。物块在电场力作用下从静止开始运动,而后相继多次与挡板向碰,物
块每次和挡板碰撞后速度都减为碰前的k倍(k<1),设物块在运动和碰撞过程中电荷量始
终不变,碰撞时间极短。
(1)要使物块运动过程中始终不离开水平面,L应满足什么条件?
(2)从物体开始运动到最后停止运动共需要多少时间?

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科目:高中物理 来源:不详 题型:计算题

如图(甲)所示,一对平行光滑轨道放置在水平面上,两轨道间距L=0.20 m,电阻R=10 W,有一质量为1kg的导体棒平放在轨道上并与两轨道垂直,导体棒及轨道的电阻皆可忽略不计,整个装置处于垂直轨道平面向下的匀强磁场中。现从t=0开始,用一水平向右的外力F沿轨道方向拉动导体棒,使之做初速度为零的匀加速直线运动,F与时间t的关系如图(乙)所示,试求:
(1)导体棒运动的加速度a
(2)磁场的磁感应强度B
(3)导体棒运动到第20s时,电阻R的电功率。
(4)若改为恒定拉力作用,但仍要导体棒以该加速度做匀加速运动,在其它条件不变的
情况下,简要说明磁场的磁感应强度必须满足的条件。

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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

如图11所示,虚线间空间存在由匀强电场E和匀强磁场B组成的正交或平行的电场和磁场,有一个带正电小球(电量为+q,质量为m)从正交或平行的电磁混合场上方的某一高度自由落下,那么,带电小球可能沿直线通过下列的哪个电磁混合场:(   )

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科目:高中物理 来源:不详 题型:问答题

如图10所示,abcd是一个正方形的盒子,

在cd边的中点有一小孔e,盒子中存在着沿ad方向
的匀强电场,场强大小为E。一粒子源不断地从a处
的小孔沿ab方向向盒内发射相同的带电粒子,粒子
的初速度为v0,经电场作用后恰好从e处的小孔射出。
现撤去电场,在盒子中加一方向垂直于纸面的匀强磁
场,磁感应强度大小为B(图中未画出),粒子仍恰
好从e孔射出。(带电粒子的重力和粒子之间的相互作用力均可忽略)
小题1:所加磁场的方向如何?
小题2:电场强度E与磁感应强度B的比值为多大?

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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

水平放置的平行金属板a、b带有等量正负电荷,a板带正电,两板间有垂直于纸面向里的匀强磁场,一个带正电的液滴在两板间做直线运动.关于液滴在两板间运动的情况,可能是(   )
A.沿竖直方向向下运动
B.沿竖直方向向上运动
C.沿水平方向向右运动
D.沿水平方向向左运动

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科目:高中物理 来源:不详 题型:多选题

如图所示,质量为m电量为q的带正电物体,在磁感强度为B、方向直纸面向里的匀强磁场中,沿动摩檫因数为μ的水平面向左运动,则(  )
A.物体的速度由v减小到零所用的时间等于
mv
μ(mg+qvB)
B.物体的速度由v减小到零所用的时间小于
mv
μ(mg+qvB)
C.若另加一个电场强度为
μ(mg+qvB)
q
、方向水平向左的匀强电场,物体做匀速运动
D.若另加一个电场强度为
(mg+qvB)
q
、方向竖直向上的匀强电场,物体做匀速运动?

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