练习册

  • 练习册
  • 试题
    精英家教网 > 高中物理 > 题目详情
    （2006?四川）如图所示，在足够大的空间范围内，同时存在着竖直向上的匀强电场和垂直纸面向里的水平匀强磁场，磁感应强度B=1.57T．小球1带正电，其电量与质量之比q1/m1=4C/kg，所受重力与电场力的大小相等；小球2不带电，静止放置于固定的水平悬空支架上．小球向右以v0=23.59m/s的水平速度与小球2正碰，碰后经过0.75s再次相碰．设碰撞前后两小球带电情况不发生改变，且始终保持在同一竖直平面内．（取g=10m/s2）
    问：（1）电场强度E的大小是多少？
        （2）两小球的质量之比
    m2m1
    是多少？
    分析：（1）由题意可知小时球的重力与电场力相等，列式可求得电场强度；
    （2）因重力与电场力平衡，故碰后小球1做匀速圆周运动，由牛顿第二定律可求得小球1的速度及周期，即可判出两球在何时相碰；而小球2碰后做平抛运动，由平抛运动的规律可求得小球2的初速度；则由动量守恒可求得两球质量的比值．
    解答：解：（1）小球1所受的重力与电场力始终平衡    m1g=q1E       ①
    解得E=2.5 N/C         ②
    电场强度为2.5N/C；
    （2）相碰后小球1做匀速圆周运动，由牛顿第二定律得：
    q1v1B=m1
    v
    2
    1
    R1
                     ③
    半径为R1=
    m1v1
    q1B
                 ④
    周期为T=
    2πm1
    q1B
    =1 s                 ⑤
    ∵两小球运动时间t=0.75s=
    3
    4
    T
    ∴小球1只能逆时针经
    3
    4
    个圆周时与小球2再次相碰        ⑥
    第一次相碰后小球2作平抛运动        h=R2=
    1
    2
    gt2           ⑦
    L=R1=v2t                    ⑧
    两小球第一次碰撞前后动量守恒，以水平向右为正方向
    m1v0=-m1v1+m2v2                    ⑨
    由⑦、⑧式得v2=3.75 m/s
    由④式得v1=
    q1BR1
    m1
    =17.66 m/s
    ∴两小球质量之比
    m2
    m1
    =
    v0+v1
    v2
    =11    ⑩
    故两小时球质量之比为11．
    点评：本题综合考查了动量守恒、平抛运动、圆周运动等主要知识，在解答中要注意通过分析得出主要的运动过程，再由题目给出的条件列式计算出我们需要的数据；本题对学生的分析问题能力要求较高，是道好题．
    练习册系列答案
    年级 高中课程 年级 初中课程
    高一 高一免费课程推荐！ 初一 初一免费课程推荐！
    高二 高二免费课程推荐！ 初二 初二免费课程推荐！
    高三 高三免费课程推荐！ 初三 初三免费课程推荐！
    相关习题

    科目：高中物理 来源： 题型：

    （2006?四川）如图所示的电路中，两平行金属板A、B水平放置，两板间的距离d=40cm．电源电动势E=24V，内电阻r=1Ω，电阻R=15Ω．闭合开关S，待电路稳定后，将一带正电的小球从B板小孔以初速度v0=4m/s竖直向上射入板间．若小球带电量为q=1×10-2 C，质量为m=2×10-2 kg，不考虑空气阻力．那么，滑动变阻器接入电路的阻值为多大时，小球恰能到达A板？此时，电源的输出功率是多大？（取g=10m/s2）

    查看答案和解析>>

    科目：高中物理 来源： 题型：

    （2006?四川）如图所示，理想变压器原、副线圈匝数之比为20：1，原线圈接正弦交流电源，副线圈接入“220V，60W”灯泡一只，且灯光正常发光．则（　　）

    查看答案和解析>>

    科目：高中物理 来源： 题型：

    （2006?四川）如图所示，接有灯泡L的平行金属导轨水平放置在匀强磁场中，一导体杆与两导轨良好接触并做往复运动，其运动情况与弹簧振子做简谐运动的情况相同．图中O位置对应于弹簧振子的平衡位置，P、Q两位置对应于弹簧振子的最大位移处．若两导轨的电阻不计，则（　　）

    查看答案和解析>>

    科目：高中物理 来源： 题型：038

    (2006·四川)如下图所示的电路中，两平行金属板A、B水平放置，两板间的距离d=40cm．电源电动势E=24V，内电阻r=1Ω，电阻R=15Ω．闭合开关S，待电路稳定后，将一带正电的小球从B板小孔以初速度竖直向上射入板间．若小球带电荷量为，质量为，不考虑空气阻力．那么，滑动变阻器接入电路的阻值为多大时，小球恰能到达A板?此时，电源的输出功率是多大?(g取)

    查看答案和解析>>

    同步练习册答案