如图所示,直角坐标系Oxy位于竖直平面内,x轴与绝缘的水平面重合,在y轴右方有垂直纸面向里的匀强磁场和竖直向上的匀强电场.质量为m2=8×10-3kg的不带电小物块静止在原点O,A

首页 > 考试 > 物理 > 高中物理 > 牛顿第二定律/2022-10-29 / 加入收藏 / 阅读 [打印]

◎ 题目

如图所示,直角坐标系Oxy位于竖直平面内,x轴与绝缘的水平面重合,在y轴右方有垂直纸面向里的匀强磁场和竖直向上的匀强电场.质量为m2=8×10-3kg的不带电小物块静止在原点O,A点距O点l=0.045m,质量m1=1×10-3kg的带电小物块以初速度v0=0.5m/s从A点水平向右运动,在O点与m2发生正碰并把部分电量转移到m2上,碰撞后m2的速度为0.1m/s,此后不再考虑m1、m2间的库仑力.已知电场强度E=40N/C,小物块m1与水平面的动摩擦因数为μ=0.1,取g=10m/s2,求:

(1)碰后m1的速度;
(2)若碰后m2做匀速圆周运动且恰好通过P点,OP与x轴的夹角θ=30°,OP长为lop=0.4m,求磁感应强度B的大小;
(3)其它条件不变,若改变磁场磁感应强度的大小为B/使m2能与m1再次相碰,求B/的大小?

◎ 答案

(1)-0.4m/s;水平向左(2)1T(3)0.25T

◎ 解析


试题分析:(1)m1与m2碰前速度为v1,由动能定理
 
代入数据解得:m/s
设v2=0.1m/s,m1、m2正碰,由动量守恒有:
代入数据得:,水平向左
(2)m2恰好做匀速圆周运动,所以
得:q=2×10-3C
粒子受洛仑兹力提供向心力,设圆周的半径为R则

轨迹如图,由几何关系有:
解得:B=1T
(3)当m2经过y轴时速度水平向左,离开电场后做平抛运动,m1碰后做匀减速运动.
  m1匀减速运动至停,其平均速度为:,所以m2在m1停止后与其相碰
由牛顿第二定律有:
m1停止后离O点距离:
则m2平抛的时间:
平抛的高度:
设m2做匀速圆周运动的半径为R/,由几何关系有:

联立得:

◎ 知识点

    专家分析,试题“如图所示,直角坐标系Oxy位于竖直平面内,x轴与绝缘的水平面重合,在y轴右方有垂直纸面向里的匀强磁场和竖直向上的匀强电场.质量为m2=8×10-3kg的不带电小物块静止在原点O,A…”主要考查了你对  【牛顿第二定律】  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。

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