题目内容

如图所示，半径R=0.8m的四分之一光滑圆弧轨道位于竖直平面内，与长CD=2.0m的绝缘水平面平滑连接。水平面右侧空间存在互相垂直的匀强电场和匀强磁场。电场强度E=40N／C，方向竖直向上，磁场的磁感应强度B=1.0T，方向垂直纸面向外。两个质量均为m=2.0×10-6kg的小球和，球不带电，球带q=1.0×10-6C的正电，并静止于水平面右边缘处。将球从圆弧轨道顶端由静止释放，运动到D点与球发生正碰，碰后两球粘合在一起以速度飞入复合场中，最后落在地面上的P点。己知小球在水平面上运动时所受的摩擦阻力，取g=10m／s2。、均可作为质点。求：   
(1) 与b碰前a的速度
(2) 水平面离地面的高度
(3) 从小球开始释放到落地前瞬间的整个运动过程中，系统损失的机械能。
（1）（2）（3）
设a球到D点时的速度为，从释放至D点，

根据动能定理     （5分）
解得:         （2分）
（2）（8分）两球进入复合场后，由计算可知两球在洛伦兹力作用下做匀速圆周运动，轨迹示意图如右图所示          （2分）
洛伦兹力提供向心力  （3分）
由图可知                  （2分）
解得           （1分）
（3）（5分）系统损失的机械能
   (3分)
或
解得                （2分）
练习册系列答案
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如图所示，在虚线左右两侧均有磁感应强度相同的垂直纸面向外的匀强磁场和场强大小相等方向不同的匀强电场，虚线左侧电场方向水平向右，虚线右侧电场方向竖直向上。左侧电场中有一根足够长的固定绝缘细杆MN，N端位于两电场的交界线上。a、b是两个质量相同的小环（环的半径略大于杆的半径），a环带电，b环不带电，b环套在杆上的N端且处于静止，将a环套在杆上的M端由静止释放，a环先加速后匀速运动到N端，a环与b环在N端碰撞并粘在一起，随即进入右侧场区做半径为 r =" 0.10" m的匀速圆周运动，然后两环由虚线上的P点进入左侧场区。已知a环与细杆MN的动摩擦因数μ=0.20，取g =" 10" m/s2。求：

（1）P点的位置；
（2）a环在杆上运动的最大速率。
 
如图所示，地面上方竖直界面N左侧空间存在着水平的、垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度B="2.0" T．与N平行的竖直界面M左侧存在竖直向下的匀强电场，电场强度E1="100" N/C．在界面M与N之间还同时存在着水平向左的匀强电场，电场强度E2="200" N/C．在紧靠界面M处有一个固定在水平地面上的竖直绝缘支架，支架上表面光滑，支架上放有质量m2=1.8×10-4 kg的带正电的小物体b（可视为质点），电荷量q2=1.0×10-5 C．一个质量m1=1.8×10-4 kg，电荷量q1=3.0×10-5C的带负电小物体（可视为质点）a以水平速度v0射入场区，沿直线运动并与小物体b相碰，碰后粘合在一起成小物体c，进入界面M右侧的场区，并从场区右边界N射出，落到地面上的Q点（图中未画出）．已知支架顶端距地面的高度h="1.0" m，M和N两个界面的距离L="0.10" m，g取10 m/s2．求：

（1）小球a水平运动的速率；
（2）物体c刚进入M右侧的场区时的加速度；
（3）物体c落到Q点时的速率．      
如图所示，在Y轴右边，有一方向垂直于XOY平面向里的匀强磁场，直线x=d为其右边界，磁感应强度为B；在Y轴的左边为一沿+Y方向的匀强电场，直线x=-d为其左边界，电场强度为E。两个带正电的相同的粒子以同样的速率从O点分别沿X轴正方向和负方向射入磁场和电场，当它们离开磁场和电场时，速度方向均发生了θ角的偏转，不计粒子的重力，试求粒子从O点射入时速度的大小
在xoy平面内，第Ⅲ象限内的直线OM是电场与磁场的边界，OM与负x轴成45°角。在x＜0且OM的左侧空间存在着负x方向的匀强电场E，场强大小为32N/C，在y＜0且OM的右侧空间存在着垂直纸面向里的匀强磁场B，磁感应强度大小为0.1T，如图(13)所示。一不计重力的带负电的微粒，从坐标原点O沿y轴负方向以υ0=2×103m/s的初速度进入磁场，已知微粒的带电量为q=5×10-18C，质量为m=1×10-24kg，（不计微粒所受重力），求：
（1）带电微粒第一次经过磁场边界的位置坐标；
（2）带电微粒在磁场区域运动的总时间；
（3）带电微粒最终离开电、磁场区域的位置坐标。
如图所示，质量为m，电量为q的带正电
的微粒以初速度v0垂直射入相互垂直的匀强电场和
匀强磁场中，刚好沿直线射出该场区，若同一微粒
以初速度v0/2垂直射入该场区，则微粒沿图示的
曲线从P点以2v0速度离开场区，求微粒在场区中
的横向(垂直于v0方向)位移，（已知磁场的磁感应强度大小为B.）
如图所示，匀强电场和匀强磁场相互垂直，现有一束带电粒子（不计重力），以速度沿图示方向恰能沿直线穿过，正确的分析是（ ）
A．如果让平行板电容器左极板为正极，则带电粒子必须从下向上以进入该区域才能沿直线穿过
B．如果带电粒子以小于的速度沿方向射入该区域时，其电势能越来越小
C．如果带负电粒子速度小于，仍沿方向射入该区域时，其电势能越来越大
D．无论带正电还是带负电的粒子，若从下向上以速度进入该区域时，其动能都一定增加
某理想变压器原线圈输入电功率为P，原、副线圈匝数比为k，其副线圈接一内阻为r的电动机，电动机正以速度v匀速向上提升质量m的重物，已知重力加速度为g，则变压器原线圈两端的电压为（   ）
A．B．C．D．
如图，在直角坐标系xoy平面内，x轴上方有磁感应强度为B、方向垂直xoy平面指向纸里的匀强磁场，x轴下方有场强为E、方向沿y轴负方向的匀强电场，x轴正方向上有一点P到原点O的距离PO=L．一质量为m、电量为e的电子，由y轴负方向上距原点O为y处由静止释放，要使电子进入磁场运动且恰可通过P点(不计重力),则

(1)y应满足的条件是什么？
(2)电子由释放至运动到P点所用的时间t为多大？
 

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