摘要:16.(2010·成都市高三摸底测试)如图所示.xOy是位于足够大的绝缘光滑水平桌面内的平面直角坐标系.虚线MN是∠xOy的角平分线.在MN的左侧区域.存在着沿x轴负方向.场强为E的匀强电场,在MN的右侧区域.存在着方向竖直向下.磁感应强度为B的匀强磁场.现有一带负电的小球a从y轴上的P(0.L)点.在电场力作用下由静止开始运动.小球a到达虚线MN上的Q点时与另一个不带电的静止小球b发生碰撞.碰后两小球粘合在一起进入磁场.它们穿出磁场的位置恰好在O点.若a.b两小球的质量相等且均可视为质点.a.b碰撞过程中无电荷量损失.不计重力作用.求: (1)小球a的比荷k, (2)过O点后.粘在一起的两个小球再次到达虚线MN上的位置坐标(结果用E.B.L表示). [解析] (1)设a的质量为m.电荷量为q.a与b碰撞前后的速度大小分别为v0.v.碰后两球在磁场中运动的轨道半径为R. a在电场中做匀加速直线运动.由动能定理得:qEL=mv a与b碰撞中动量守恒.有:mv0=2mv 解得v= 由题意知.Q点的位置坐标一定是(L.L).且碰后两球在磁场中做匀速圆周运动的圆心O1一定在x轴上.如图.所以R=L由洛伦兹力提供向心力有:qvB=2m 故有k== (2)过O点后.两球以沿y轴正方向的初速度v在电场中做类平抛运动.设它们再次到达虚线MN上的位置坐标为Q′(x.y).在电场中运动的时间为t 由运动学公式有:x=·t2 y=vt 且=tan45° 解得:x=y=2L.所以两球再次到达虚线MN上的位置坐标是Q′(2L,2L)

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