如圖所示,在某空間同時存在著互相正交的勻強(qiáng)電場和勻強(qiáng)磁場,電場的方向豎直向下。一帶電體a帶負(fù)電荷,電量為q1,恰能靜止于此空間的c點(diǎn),另一帶電體b也帶負(fù)電荷,電量為q2,正在過a點(diǎn)的豎直平面內(nèi)作半徑為R的勻速圓周運(yùn)動,結(jié)果a、b在c處碰撞并粘合在一起,試分析a、b粘合一起后的運(yùn)動性質(zhì)。
帶電體做半徑為r的勻速圓周運(yùn)動:
設(shè)a、b的質(zhì)量分別為,b的速度為。因?yàn)閹щ婓w處于靜止?fàn)顟B(tài),故有:…①
帶電體b在豎直平面內(nèi)作勻速圓周運(yùn)動,則重力和電場力平衡,洛侖茲力做向心力
  …②,   …③
a和b碰撞時,帶電體沿速度方向的合力為零,故動量守恒,由動量守恒定律可得:
 …④
a、b碰撞后合在一起,總電量為,總質(zhì)量為,仍滿足
   …⑤
洛侖茲力提供向心力,帶電體做半徑為r的勻速圓周運(yùn)動:
。聯(lián)立上述方程可得
練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源:不詳 題型:問答題

如圖所示,在xoy平面第Ⅰ象限有勻強(qiáng)電場,場強(qiáng)大小未知,其方向沿y軸正向;在第Ⅱ象限有垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場,磁感應(yīng)強(qiáng)度為B;P處有一放射源,內(nèi)裝放射性物質(zhì),發(fā)生衰變生成新核,放出一個質(zhì)量為m,電荷量為-q的帶電粒子。帶電粒子從P孔以初速度v0沿垂直于磁場方向進(jìn)入勻強(qiáng)磁場中,初速度方向與-x軸的夾角θ=60°,粒子恰好從C孔垂直于y軸射入勻強(qiáng)電場,最后打在Q點(diǎn),已知OQ=2OC,不計粒子的重力,
(1)寫出發(fā)生衰變時的核反應(yīng)方程
(2)求粒子從P運(yùn)動到Q所用的時間t
(3)求粒子到達(dá)Q點(diǎn)的動能EkQ

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:問答題

如圖所示,在x軸上方整個區(qū)域有一磁感應(yīng)強(qiáng)度B=0.5T,方向垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場,在x軸下方整個區(qū)域有一電場強(qiáng)度E=N/C,方向與y軸正方向成45°夾角的勻強(qiáng)電場,在t=0時刻有一比荷q/m="100" C/kg的帶正電的粒子從y軸上的M點(diǎn)沿y軸正方向射入磁場,經(jīng)磁場偏轉(zhuǎn)后,從x軸上的N點(diǎn)(圖中未標(biāo)出)射入電場,已知M、N距原點(diǎn)O的距離分別為cm、(2+)cm,不計帶電粒子在磁場和電場中的重力。求:
(1)帶電粒子射入磁場的初速度V0;
(2)帶電粒子第2次經(jīng)過x軸的時刻及坐標(biāo);
(3)帶電粒子第3次經(jīng)過x軸的坐標(biāo);

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:問答題

光滑水平面上存在勻強(qiáng)電場E和勻強(qiáng)磁場B,電場線水平向右,磁感線水平指向紙里。
水平面左端固定著一塊豎直擋板,離擋板相距L處放著一個質(zhì)量為m、帶電荷量為-q的小
物塊m,如圖所示。物塊在電場力作用下從靜止開始運(yùn)動,而后相繼多次與擋板向碰,物
塊每次和擋板碰撞后速度都減為碰前的k倍(k<1),設(shè)物塊在運(yùn)動和碰撞過程中電荷量始
終不變,碰撞時間極短。
(1)要使物塊運(yùn)動過程中始終不離開水平面,L應(yīng)滿足什么條件?
(2)從物體開始運(yùn)動到最后停止運(yùn)動共需要多少時間?

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計算題

如圖(甲)所示,一對平行光滑軌道放置在水平面上,兩軌道間距L=0.20 m,電阻R=10 W,有一質(zhì)量為1kg的導(dǎo)體棒平放在軌道上并與兩軌道垂直,導(dǎo)體棒及軌道的電阻皆可忽略不計,整個裝置處于垂直軌道平面向下的勻強(qiáng)磁場中,F(xiàn)從t=0開始,用一水平向右的外力F沿軌道方向拉動導(dǎo)體棒,使之做初速度為零的勻加速直線運(yùn)動,F與時間t的關(guān)系如圖(乙)所示,試求:
(1)導(dǎo)體棒運(yùn)動的加速度a
(2)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度B。
(3)導(dǎo)體棒運(yùn)動到第20s時,電阻R的電功率。
(4)若改為恒定拉力作用,但仍要導(dǎo)體棒以該加速度做勻加速運(yùn)動,在其它條件不變的
情況下,簡要說明磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度必須滿足的條件。

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

如圖11所示,虛線間空間存在由勻強(qiáng)電場E和勻強(qiáng)磁場B組成的正交或平行的電場和磁場,有一個帶正電小球(電量為+q,質(zhì)量為m)從正交或平行的電磁混合場上方的某一高度自由落下,那么,帶電小球可能沿直線通過下列的哪個電磁混合場:(   )

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:問答題

如圖10所示,abcd是一個正方形的盒子,

在cd邊的中點(diǎn)有一小孔e,盒子中存在著沿ad方向
的勻強(qiáng)電場,場強(qiáng)大小為E。一粒子源不斷地從a處
的小孔沿ab方向向盒內(nèi)發(fā)射相同的帶電粒子,粒子
的初速度為v0,經(jīng)電場作用后恰好從e處的小孔射出。
現(xiàn)撤去電場,在盒子中加一方向垂直于紙面的勻強(qiáng)磁
場,磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B(圖中未畫出),粒子仍恰
好從e孔射出。(帶電粒子的重力和粒子之間的相互作用力均可忽略)
小題1:所加磁場的方向如何?
小題2:電場強(qiáng)度E與磁感應(yīng)強(qiáng)度B的比值為多大?

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

水平放置的平行金屬板a、b帶有等量正負(fù)電荷,a板帶正電,兩板間有垂直于紙面向里的勻強(qiáng)磁場,一個帶正電的液滴在兩板間做直線運(yùn)動.關(guān)于液滴在兩板間運(yùn)動的情況,可能是(   )
A.沿豎直方向向下運(yùn)動
B.沿豎直方向向上運(yùn)動
C.沿水平方向向右運(yùn)動
D.沿水平方向向左運(yùn)動

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:多選題

如圖所示,質(zhì)量為m電量為q的帶正電物體,在磁感強(qiáng)度為B、方向直紙面向里的勻強(qiáng)磁場中,沿動摩檫因數(shù)為μ的水平面向左運(yùn)動,則( 。
A.物體的速度由v減小到零所用的時間等于
mv
μ(mg+qvB)
B.物體的速度由v減小到零所用的時間小于
mv
μ(mg+qvB)
C.若另加一個電場強(qiáng)度為
μ(mg+qvB)
q
、方向水平向左的勻強(qiáng)電場,物體做勻速運(yùn)動
D.若另加一個電場強(qiáng)度為
(mg+qvB)
q
、方向豎直向上的勻強(qiáng)電場,物體做勻速運(yùn)動?

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