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如圖所示，半徑R=0.8m的四分之一光滑圓弧軌道位于豎直平面內，與長CD=2.0m的絕緣水平面平滑連接。水平面右側空間存在互相垂直的勻強電場和勻強磁場。電場強度E=40N／C，方向豎直向上，磁場的磁感應強度B=1.0T，方向垂直紙面向外。兩個質量均為m=2.0×10-6kg的小球和，球不帶電，球帶q=1.0×10-6C的正電，并靜止于水平面右邊緣處。將球從圓弧軌道頂端由靜止釋放，運動到D點與球發生正碰，碰后兩球粘合在一起以速度飛入復合場中，最后落在地面上的P點。己知小球在水平面上運動時所受的摩擦阻力，取g=10m／s2。、均可作為質點。求：   
(1) 與b碰前a的速度
(2) 水平面離地面的高度
(3) 從小球開始釋放到落地前瞬間的整個運動過程中，系統損失的機械能。
（1）（2）（3）
設a球到D點時的速度為，從釋放至D點，

根據動能定理     （5分）
解得:         （2分）
（2）（8分）兩球進入復合場后，由計算可知兩球在洛倫茲力作用下做勻速圓周運動，軌跡示意圖如右圖所示          （2分）
洛倫茲力提供向心力  （3分）
由圖可知                  （2分）
解得           （1分）
（3）（5分）系統損失的機械能
   (3分)
或
解得                （2分）
練習冊系列答案
相關習題

科目：高中物理 來源：不詳 題型：問答題

如圖所示，在虛線左右兩側均有磁感應強度相同的垂直紙面向外的勻強磁場和場強大小相等方向不同的勻強電場，虛線左側電場方向水平向右，虛線右側電場方向豎直向上。左側電場中有一根足夠長的固定絕緣細桿MN，N端位于兩電場的交界線上。a、b是兩個質量相同的小環（環的半徑略大于桿的半徑），a環帶電，b環不帶電，b環套在桿上的N端且處于靜止，將a環套在桿上的M端由靜止釋放，a環先加速后勻速運動到N端，a環與b環在N端碰撞并粘在一起，隨即進入右側場區做半徑為 r =" 0.10" m的勻速圓周運動，然后兩環由虛線上的P點進入左側場區。已知a環與細桿MN的動摩擦因數μ=0.20，取g =" 10" m/s2。求：

（1）P點的位置；
（2）a環在桿上運動的最大速率。
 

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：問答題

如圖所示，地面上方豎直界面N左側空間存在著水平的、垂直紙面向里的勻強磁場，磁感應強度B="2.0" T．與N平行的豎直界面M左側存在豎直向下的勻強電場，電場強度E1="100" N/C．在界面M與N之間還同時存在著水平向左的勻強電場，電場強度E2="200" N/C．在緊靠界面M處有一個固定在水平地面上的豎直絕緣支架，支架上表面光滑，支架上放有質量m2=1.8×10-4 kg的帶正電的小物體b（可視為質點），電荷量q2=1.0×10-5 C．一個質量m1=1.8×10-4 kg，電荷量q1=3.0×10-5C的帶負電小物體（可視為質點）a以水平速度v0射入場區，沿直線運動并與小物體b相碰，碰后粘合在一起成小物體c，進入界面M右側的場區，并從場區右邊界N射出，落到地面上的Q點（圖中未畫出）．已知支架頂端距地面的高度h="1.0" m，M和N兩個界面的距離L="0.10" m，g取10 m/s2．求：

（1）小球a水平運動的速率；
（2）物體c剛進入M右側的場區時的加速度；
（3）物體c落到Q點時的速率．      

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：問答題

如圖所示，在Y軸右邊，有一方向垂直于XOY平面向里的勻強磁場，直線x=d為其右邊界，磁感應強度為B；在Y軸的左邊為一沿+Y方向的勻強電場，直線x=-d為其左邊界，電場強度為E。兩個帶正電的相同的粒子以同樣的速率從O點分別沿X軸正方向和負方向射入磁場和電場，當它們離開磁場和電場時，速度方向均發生了θ角的偏轉，不計粒子的重力，試求粒子從O點射入時速度的大小

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：問答題

在xoy平面內，第Ⅲ象限內的直線OM是電場與磁場的邊界，OM與負x軸成45°角。在x＜0且OM的左側空間存在著負x方向的勻強電場E，場強大小為32N/C，在y＜0且OM的右側空間存在著垂直紙面向里的勻強磁場B，磁感應強度大小為0.1T，如圖(13)所示。一不計重力的帶負電的微粒，從坐標原點O沿y軸負方向以υ0=2×103m/s的初速度進入磁場，已知微粒的帶電量為q=5×10-18C，質量為m=1×10-24kg，（不計微粒所受重力），求：
（1）帶電微粒第一次經過磁場邊界的位置坐標；
（2）帶電微粒在磁場區域運動的總時間；
（3）帶電微粒最終離開電、磁場區域的位置坐標。

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：問答題

如圖所示，質量為m，電量為q的帶正電
的微粒以初速度v0垂直射入相互垂直的勻強電場和
勻強磁場中，剛好沿直線射出該場區，若同一微粒
以初速度v0/2垂直射入該場區，則微粒沿圖示的
曲線從P點以2v0速度離開場區，求微粒在場區中
的橫向(垂直于v0方向)位移，（已知磁場的磁感應強度大小為B.）

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

如圖所示，勻強電場和勻強磁場相互垂直，現有一束帶電粒子（不計重力），以速度沿圖示方向恰能沿直線穿過，正確的分析是（ ）
A．如果讓平行板電容器左極板為正極，則帶電粒子必須從下向上以進入該區域才能沿直線穿過
B．如果帶電粒子以小于的速度沿方向射入該區域時，其電勢能越來越小
C．如果帶負電粒子速度小于，仍沿方向射入該區域時，其電勢能越來越大
D．無論帶正電還是帶負電的粒子，若從下向上以速度進入該區域時，其動能都一定增加

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

某理想變壓器原線圈輸入電功率為P，原、副線圈匝數比為k，其副線圈接一內阻為r的電動機，電動機正以速度v勻速向上提升質量m的重物，已知重力加速度為g，則變壓器原線圈兩端的電壓為（   ）
A．B．C．D．

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：問答題

如圖，在直角坐標系xoy平面內，x軸上方有磁感應強度為B、方向垂直xoy平面指向紙里的勻強磁場，x軸下方有場強為E、方向沿y軸負方向的勻強電場，x軸正方向上有一點P到原點O的距離PO=L．一質量為m、電量為e的電子，由y軸負方向上距原點O為y處由靜止釋放，要使電子進入磁場運動且恰可通過P點(不計重力),則

(1)y應滿足的條件是什么？
(2)電子由釋放至運動到P點所用的時間t為多大？
 

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