满分5 > 高中物理试题 >

如图,半径R=0.8m的四分之一光滑圆弧轨道位于竖直平面内,与长CD=2.0m的...

如图,半径R=0.8m的四分之一光滑圆弧轨道位于竖直平面内,与长CD=2.0m的绝缘水平面平滑连接,水平面右侧空间存在互相垂直的匀强电场和匀强磁场,电场强度E=40manfen5.com 满分网,方向竖直向上,磁场的磁感应强度B=1.0T,方向垂直纸面向外.两个质量均为m=2.0×10-6kg的小球a和b,a球不带电,b球带q=1.0×10-6C的正电并静止于水平面右边缘处.将a球从圆弧轨道项端由静止释放,运动到D点与b球发生正碰,碰撞时间极短,碰后两球粘合在一起飞入复合场中,最后落在地面上的P点,已知小球a在水平面上运动时所受的摩擦阻力f=0.1mg,PN=manfen5.com 满分网ND,取g=10m/s2.a、b均可作为质点.求
(1)小球a与b相碰后瞬间速度的大小v;
(2)水平面离地面的高度h;
(3)从小球a开始释放到落地前瞬间的整个运动过程中,ab系统损失的机械能△E.

manfen5.com 满分网
(1)a、b碰撞瞬间动量守恒,根据动能定理求a球运动到D时的速度,然后根据动量守恒列方程求解即可. (2)进入复合场时,两球整体重力等于电场力,因此只受洛伦兹力作用做匀速圆周运动,然后根据向心力方程以及几何关系可解得结果. (3)系统损失机械能等于克服摩擦力、电场力所做的功以及碰撞过程损失能量之和. 【解析】 (1)设a球到D点时的速度为vD,从释放至D点,根据动能定理:   对a、b球,根据动量守恒定律  mvD=2mv 解得:   故小球a与b相碰后瞬间速度的大小为v=1.73m/s. (2)两球进入复合场后,由计算可知Eq=2mg 两球在洛仑兹力作用下做匀速圆周运动轨迹示意图如右图所示,洛仑兹力提供向心力: 由图可知:r=2h   解得: 故水平面离地面的高度h=3.46m (3)根据功能关系可知ab系统损失的机械能: 解得:△E=1.48×10-4J 故从小球a开始释放到落地前瞬间的整个运动过程中,ab系统损失的机械能△E=1.48×10-4J.
复制答案
考点分析:
相关试题推荐
某同学拍一个可视为质点、质量为m=0.1kg的橡皮小球,使它在距地面高h1=0.8m的范围内做竖直方向的往复运动,在球到最高点时用手开始击打球,手与球作用过程中球下降了h2=0.05m,球从落地到反弹离地历时t=0.1s,球反弹离地时的速度大小v2是刚触地时的速度大小v1manfen5.com 满分网,且反弹恰好到最高点.若手对球和地面对球的作用力均可视为恒力,忽略空气阻力,g取10m/S2,试求:
(1)球反弹离地的速度大小v2;(2)地面对球弹力大小FN;(3)拍球时手对球作用力大小F.
查看答案
如图所示为某学校一套校内备用供电系统,由一台内阻为1Ω的发电机向全校22个教室(每个教室有“220V,40W”的白炽灯6盏)供电.如果输电线的总电阻R是4Ω,升压变压器和降压变压器(都认为是理想变压器)的匝数比分别是1:4和4:1,要求所有灯都正常发光,那么:
(1)发电机的输出功率应是多大?
(2)发电机的电动势是多大?
(3)输电线上损耗的电功率多大?
查看答案
一个交流发电机的示意图如图示,线圈匝数为N,单匝线圈面积为S,磁感应强度为B,在匀强磁场中以一定的角速度匀速转动,线圈总电阻为r,负载电阻为R,当开关K断开时,交流电压表示数为U,求:
(1)ab间电压的最大值是多少?
(2)当开关K闭合后,交流电压表的示数是多少?
(3)求线圈从中性面开始转过90°角的过程中,通过线圈导线截面的电量.

manfen5.com 满分网 查看答案
氢原子第n能级的能量为En=manfen5.com 满分网,其中E1是基态能量,而n=1,2,…,若一氢原子发射能量为-manfen5.com 满分网E1的光子后处于比基态能量高出-manfen5.com 满分网E1的激发态,则氢原子发射光子前处于第    能级,发射光子后处于第    能级. 查看答案
一气球连同装置的总质量为M,悬停于空中,某一时刻气球中一个质量为m的零件脱落,零件下落处离地面高为H,不计空气阻力,在零件从开始下落到某位置时,用时恰为全程时间的一半,此时气球速度大小为    查看答案
试题属性
  • 题型:解答题
  • 难度:中等

Copyright @ 2008-2019 满分5 学习网 ManFen5.COM. All Rights Reserved.