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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里的水平匀强磁场,磁感应强度B=1.57T。小球1带正电,其电量与质量之比=4C/kg,所受重力与电场
网友投稿 2023-04-12 00:00:00 互联网
◎ 题目
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里的水平匀强磁场,磁感应强度
B
=1.57
T
。小球1带正电,其电量与质量之比
=4C/kg,所受重力与电场力的大小相等;小球2不带电,静止放置于固定和水平悬空支架上。小球1向右以v0=23.59m/s的水平速度与小球2正碰,碰后经0.75s再次相碰。设碰撞前后两小球带电情况不发生改变,且始终保持在同一竖直平面内。(取g=9.8m/s
2
)问:
(1)电场强度E的大小是多少?
(2)两小球的质量之比是多少?
◎ 答案
(1)
E
=2.5N/C
(2)m
2
:m
1
=11
◎ 解析
(1)小球1所受的重力与电场力始终平衡
mg
1
=q
1
E
①
E
=2.5N/C ②
(2)相碰后小球1做匀速圆周运动,由牛顿第二定律得:
q
1
v
1
B
=
③
半径为
R
1
=
④
周期为
T
=
=1s ⑤
∵两球运动时间
t
=0.75s=
T
∴小球1只能逆时针经
周期时与小球2再次相碰 ⑥
第一次相碰后小球2作平抛运动
h
=
R
1
=
⑦
L
=
R
1
=
v
2
t
⑧
两小球第一次碰撞前后动量守恒,以水平向右为正方向
m
1
v
0
=
m
1
v
1
+
m
2
v
2
⑨
由⑦、⑧式得
v
2
=3.75m/s
由④式得
v
1
=17.66m/s
∴两小球质量之比:
=11
◎ 知识点
专家分析,试题“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里的水平匀强磁场,磁感应强度B=1.57T。小球1带正电,其电量与质量之比=4C/kg,所受重力与电场…”主要考查了你对 【磁场,地磁场】 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/202304/445115.html
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