(12分)如图所示,空间存在范围足够大的竖直向下的匀强电场,电场强度大小E =l.0×10-4v/m,在绝缘地板上固定有一带正电的小圆环A。初始时,带正电的绝缘小球B静止在圆环A的圆心正上方,B的电荷量为g= 9×10-7C,且B电荷量始终保持不变。始终不带电的绝缘小球c从距离B为x0= 0.9m的正上方自由下落,它与B发生对心碰撞,碰后不粘连但立即与B一起竖直向下运动。它们到达最低点后(未接触绝缘地板及小圆环A)又向上运动,当C、B刚好分离时它们不再上升。已知初始时,B离A圆心的高度r= 0.3m.绝缘小球B、C均可以视为质点,且质量相等,圆环A可看作电量集中在圆心处电荷量也为q =9×l0-7C的点电荷,静电引力常量k=9×109Nm2/C2.(g取10m/s2)。求:
(l)试求B球质量m;(2)从碰后到刚好分离过程中A对B的库仑力所做的功。
高三物理计算题困难题
(12分)如图所示,空间存在范围足够大的竖直向下的匀强电场,电场强度大小E =l.0×10-4v/m,在绝缘地板上固定有一带正电的小圆环A。初始时,带正电的绝缘小球B静止在圆环A的圆心正上方,B的电荷量为g= 9×10-7C,且B电荷量始终保持不变。始终不带电的绝缘小球c从距离B为x0= 0.9m的正上方自由下落,它与B发生对心碰撞,碰后不粘连但立即与B一起竖直向下运动。它们到达最低点后(未接触绝缘地板及小圆环A)又向上运动,当C、B刚好分离时它们不再上升。已知初始时,B离A圆心的高度r= 0.3m.绝缘小球B、C均可以视为质点,且质量相等,圆环A可看作电量集中在圆心处电荷量也为q =9×l0-7C的点电荷,静电引力常量k=9×109Nm2/C2.(g取10m/s2)。求:
(l)试求B球质量m;(2)从碰后到刚好分离过程中A对B的库仑力所做的功。
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如图所示,空间存在着范围足够大、水平向左的匀强电场,在竖直虚线PM的左侧有垂直纸面向里的匀强磁场,磁感应强度大小为。一绝缘U形弯杆由两段直杆和一半径为R的半圆环组成,固定在纸面所在的竖直平面内。PQ、MN水平且足够长,半圆环在磁场边界左侧,P、M点在磁场边界线上,A点为圆弧上的一点,NMAP段是光滑的。现有一质量为m、带电荷量为+q的小环套在半圆环上,恰好在A点保持静止,半径OA与虚线所成夹角为θ =37°。现将带电小环由P点无初速度释放(sin37°=0.6,cos37°=0.8)。求:
(1)电场强度的大小及小环在水平轨道MN上运动时距M点的最远距离;
(2)小环第一次通过A点时,半圆环对小环的支持力;
(3)若小环与PQ间动摩擦因数为μ=0.6(设最大静摩擦力与滑动摩擦力大小相等)。现将小环移至M点右侧4R处由静止开始释放,求小环在整个运动过程中在水平轨道PQ经过的路程。
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如图所示,空间存在一水平方向的匀强电场和匀强磁场,磁感应强度大小为B,电场强度大小为,且电场方向与磁场方向垂直。在电磁场的空间中有一足够长的固定粗糙绝缘杆,与电场正方向成60º夹角且处于竖直平面内。一质量为m,带电量为+q的小球套在绝缘杆上。若给小球一沿杆向下的初速度v0,小球恰好做匀速运动。已知小球电量保持不变,重力加速度为g,则以下说法正确的是( )
A.小球的初速度为
B.若小球的初速度为,小球将做加速度不断增大的减速运动,最后停止
C.若小球的初速度为,小球将做加速度不断增大的减速运动,最后停止
D.若小球的初速度为,则运动中克服摩擦力做功为
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如图所示,在足够大的空间范围内,同时存在着竖直向上的匀强电场和垂直纸面向外的匀强磁场,电场强度为E,磁感应强度为B。足够长的光滑绝缘斜面固定在水平面上,斜面倾角为30°。有一带电的物体P静止于斜面顶端且物体P对斜面无压力。若给物体P一瞬时冲量,使其获得水平的初速度向右抛出,同时另有一不带电的物体Q从A处静止开始沿静止斜面滑下(P、Q均可视为质点),P、Q两物体运动轨迹在同一竖直平面内。一段时间后,物体P恰好与斜面上的物体Q相遇,且相遇时物体P的速度方向与其水平初速度方向的夹角为60°。(已知重力加速度为g) 求:
(1)P、Q相遇所需的时间?
(2)物体P在斜面顶端受到瞬时冲量后所获得的初速度的大小?
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