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

首页 > 考试 > 物理 > 高中物理 > 磁场,地磁场/2023-04-12 / 加入收藏 / 阅读 [打印]

◎ 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=1.57T。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/s2)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)m2:m1=11

◎ 解析

(1)小球1所受的重力与电场力始终平衡  mg1=q1E       
                  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:
q1v1B        ③
半径为               R1            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 hR1        ⑦
               LR1v2t                   ⑧
两小球第一次碰撞前后动量守恒,以水平向右为正方向
m1v0m1v1+m2v2              ⑨
由⑦、⑧式得         v2=3.75m/s
由④式得           v1=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。

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