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在一次实战训练中，有一炮弹被以初速度为v0从地面竖直向上射出．当炮弹到达最高点h=80m处时，突然炸裂为二块，其质量分别为m1=1kg、m2=0.8kg，且在炸裂过程中分别带上了q=0.
网友投稿 2022-11-16 00:00:00 零零社区
◎ 题目
在一次实战训练中，有一炮弹被以初速度为v
0
从地面竖直向上射出．当炮弹到达最高点h=80m处时，突然炸裂为二块，其质量分别为m
1
=1kg、m
2
=0.8kg，且在炸裂过程中分别带上了q=0.2C等量异种电荷，其中m
1
带负电．设在炸裂处，有一水平宽度L=20m的正交匀强电磁场，如图，匀强磁场方向垂直于纸面向里，大小为B=1.0T，匀强电场方向竖直．设炸裂时，炮弹正处在正交电磁场的中心，炸裂后，m
1
在正交电磁场中向左做直线运动，m
2
在正交电磁场中向右做直线运动．（g=10m/s
2
）
求：（1）炮弹被射出时的初速度v
0
；
（2）电场强度的大小和方向；
（3）二者落地点的距离．
◎ 答案
（1）由竖直上抛运动得炮弹被射出时的初速度
v
0
=
2gh
=40m/s
①
（2）由动量守恒定律得：m
1
v
1
-m
2
v
2
=0②
带电物体在洛仑兹力作用下的直线运动是匀速直线运动，假设电场强度方向竖直向下，根据受力有：Bqv
1
+Eq=m
1
g③
Bqv
2
-Eq=m
2
g④
联立②③④得：
两物体匀速运动的速度
∴
v
1
=
m
2
g
Bq
=
0.8×10
1×0.2
=40m/s ⑤
v
2
=
m
1
g
Bq
=
1.0×10
1×0.2
=50m/s ⑥
所加电场为：
E=
m
1
g-Bq
v
1
q
=
m
1
g-
m
2
g
q
=
(1.0-0.8)×10
0.2
=10v/m
⑦
因为E为正，所以场强方向竖直向下
（3）由平抛运动规律得落地时间：
t=
2h
g
=
2×80
10
=4s
⑧
两物体的水平位移s
1
=v
1
t=40×4m=160m ⑨
s
2
=v
2
t=50×4m=200m
两物体落地点间的距离
△s=s
1
+s
2
+L=360+20=380m ⑩
答：（1）炮弹被射出时的初速度为40m/s．
（2）电场强度的大小10V/m，方向竖直向下．
（3）二者落地点的距离为380m．
◎ 解析
“略”
◎ 知识点
专家分析，试题“在一次实战训练中，有一炮弹被以初速度为v0从地面竖直向上射出．当炮弹到达最高点h=80m处时，突然炸裂为二块，其质量分别为m1=1kg、m2=0.8kg，且在炸裂过程中分别带上了q=0.…”主要考查了你对 【匀速直线运动】，【平抛运动】，【动量守恒定律】，【磁场对运动电荷的作用：洛伦兹力、左手定则】 等知识点的理解和应用能力。关于这些知识点的“档案”，你可以点击相应的链接进行查看和学习。
http://www.00-edu.com/html/202211/377174.html
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