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如图所示,在空间存在水平方向的匀强磁场(图中未画出)和方向竖直向上的匀强电场(图中已画出),电场强度为E,磁感强度为B。在某点由静止释放一个带电液滴,它运动到最低点恰与一个原来处于静止状态的带电液滴b相撞,撞后两液滴合为一体,并沿水平方向做匀速直线运动,如图所示,已知的质量为b的2倍,的带电量是b的4倍(设、b间静电力可忽略)。
(1)试判断、b液滴分别带何种电荷?
(2)求当、b液滴相撞合为一体后,沿水平方向做匀速直线的速度及磁场的方向;
(3)求两液滴初始位置的高度差
(1)设b质量为,则带电量为4q,因为如果带正电,要向下偏转,则必须:;而对b原来必须受力平衡,则:。前后相矛盾,表明带负电,b带正电。 (4分)(2)设υA与b相撞前的速度,下落的过程中重力、电场力做正功,由动能定理有:。 ⑴ (2分)由于b原来处于静止状态:。 由以上两式可得: (1分)、b相撞的瞬间动量守恒:。得 (2而电荷守恒,故: (1分)、b碰撞后粘在一起做匀速直线运动,重力、电场力竖直向下,洛仑兹力竖直向上,所以磁场方向垂直纸面向外 (2分)由平衡条件得:,则: (1所以,由⑵⑶⑷式得: (2分)
练习册系列答案
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科目:高中物理 来源: 题型:

如图所示,在空间存在着水平方向的匀强磁场和竖直方向的匀强电场.电场强度为E,磁感应强度为B.在某点由静止释放一个带电液滴a,它运动到最低点处,恰与一个原来处于静止(悬浮)的液滴b相撞,撞后两液滴合为一体,沿水平方向做直线运动.已知液滴a质量是液滴b质量的2倍,液滴a所带电量是液滴b所带电量的4倍.
(1)判断液滴a、b的电性;
(2)计算两液滴初位置之间的高度差h.(设a、b之间的静电力忽略不计)

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(2006?广州模拟)如图所示,在空间存在这样一个磁场区域:以MN为界,上部分的匀强磁场的磁感应强度为B1,下部分的匀强磁场的磁感应强度为B2,B1=2B2=2B0,方向均垂直纸面向里,且磁场区域足够大.在距离界线为h的P点有一带负电荷的离子处于静止状态,某时刻离子分解成为带电粒子A和不带电粒子B,粒子A质量为m、带电荷q,以平行于界线MN的初速度向右运动,经过界线MN时速度方向与界线成60°角,进入下部分磁场.当粒子B沿与界线平行的直线到达位置Q点时,恰好又与粒子A相遇.不计粒子的重力.求:
(1)P、Q两点间距离.
(2)粒子B的质量.

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(2006?黄冈模拟)如图所示,在空间存在着水平向右、场强为E的匀强电场,同时存在着竖直向上、磁感应强度为B的匀强磁场.在这个电、磁场共存的区域内有一足够长的绝缘杆沿水平方向放置,杆上套有一个质量为m、带电荷量为+q的金属环.已知金属环与绝缘杆间的动摩擦因数为μ,且μmg<qE.现将金属环由静止释放,设在运动过程中金属环所带电荷量不变.
(1)试定性说明金属环沿杆的运动情况;
(2)求金属环运动的最大加速度的大小;
(3)求金属环运动的最大速度的大小.

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(2006?湖北模拟)如图所示,在空间存在这样一个磁场区域,以MN为界,上部分的均强磁场的磁感应强度为B1,下部分的匀强磁场的磁感应强度为B2,B1=2B2=2B0,方向均垂直纸面向内,且磁场区域足够大.在距离界线为h的P点有一带负电荷的离子处于静止状态,某时刻该离子分解成为带电荷的粒子A和不带电的粒子B,粒子A质量为m、带电荷q,以平行于界线MN的速度向右运动,经过界线MN时的速度方向与界线成60°角,进入下部分磁场.当粒子B沿与界线平行的直线到达位置Q点时,恰好又与粒子A相遇.不计粒子的重力.
(1)P、Q两点间距离.
(2)粒子B的质量.

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精英家教网如图所示,在空间存在着水平向右、场强为E的匀强电场,同时存在着竖直向上、磁感强度为B的匀强磁场.在这个电、磁场共同存在的区域内有一足够长的绝缘杆沿水平方向放置,杆上套有一个质量为m、带电荷量为+q的金属环.已知金属环与绝缘杆间的动摩擦因数为μ,且μmg<qE.现将金属环由静止释放,设在运动过程中金属环所带电荷量不变.
(1)试定性说明金属环沿杆的运动性质,并求出金属环运动的最大速度.
(2)金属环沿杆的运动过程是一个能量转化与守恒过程,试说明金属环沿杆的运动过程中,各种能量的变化及其转化的关系,并求出每秒钟电势能变化的最大值.

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